Si vous avez récemment suivi le monde de la technologie de la téléphonie mobile, vous savez peut-être que les dernières balises de localisation IPhones et AirTag d’Apple apportent quelque chose de nouveau à cette plate-forme. Les radios à ultra large bande sont la nouvelle tendance en matière de téléphones portables, alors que sont-elles et qu’est-ce que cela apporte à ceux d’entre nous qui expérimentent ces choses ?

Un Apple AirTag associé à un iPhone.  Swisshashtag, CC BY-SA 4.0.
Un Apple AirTag associé à un iPhone. Swisshashtag, CC BY-SA 4.0.

Ultra large bande dans ce contexte fait référence à des signaux radio avec une bande passante très élevée de plus de 500 MHz, et une densité de puissance globale très faible répartie sur ce spectre. Les transmissions ne sont pas codées par modulation de porteuses à fréquence discrète comme elles le seraient dans un système radio conventionnel, mais par l’émission d’impulsions à large bande d’énergie RF sur cette bande passante. Il peut exister sur le même spectre sans licence que les services canalisés à bande passante plus étroite, et cette bande passante énorme lui confère une capacité de bande passante de transfert de données à courte portée extrêmement élevée. Les chipsets utilisés par les appareils grand public utilisent une gamme de canaux UWB entre environ 3,5 et 6,5 GHz, ce qui en termes radio représente une immense quantité de spectre.

Le véritable atout de l’UWB ne réside pas dans ses capacités de transfert de données mais dans les services de localisation, car il permet la synthèse d’impulsions RF extrêmement courtes de l’ordre d’une fraction de nanoseconde en combinant des fréquences sur cette large bande passante. Ces impulsions peuvent être utilisées pour des mesures de temps de vol extrêmement précises entre l’émetteur et le récepteur, permettant de déterminer la distance entre eux avec une précision de quelques centimètres. Dans un système comme les Apple AirTags où un tag est susceptible d’avoir une visibilité sur plusieurs produits Apple équipés de la technologie UWB, il peut alors être utilisé pour la triangulation avec plusieurs sources, et donc pour un positionnement 2D et 3D précis.

Le schéma fonctionnel de la puce DW1000 UWB.
Le schéma fonctionnel de la puce DW1000 UWB.

Heureusement, cette technologie n’est pas réservée aux fabricants de téléphones portables, et puisque les puces UWB disponibles dans le commerce sont maintenant sur le marché depuis plusieurs années, il existe maintenant des cartes de développement qui peuvent être achetées à des prix abordables. J’ai pu regarder une carte qu’un de mes amis a achetée sur AliExpress pour un peu plus de 20 $, ce qui représente probablement l’état actuel des modules UWB bon marché. C’est une carte AI-Thinker NodeMCU-BU01, et elle a à bord un microcontrôleur STM32F103 et un module UWB B&T BU01 qui contient un IC émetteur-récepteur Qorvo DW1000 UWB et a une antenne UWB très distinctive à bord. Le DW1000 est présenté comme une puce de positionnement intérieur plutôt que comme un périphérique de transfert de données, bien qu’avec un débit de données de 6,8 Mb/s, ce ne soit pas exactement une tortue dans ce domaine. Malheureusement, je ne suis pas en mesure de jouer avec lui-même, mais il l’a acheté avec l’intention d’expérimenter ses propres balises de localisation de style AirTag.

Il semble que les appareils UWB soient sur le point d’être largement disponibles, et si un AirTag piraté n’est pas votre choix pour l’expérimentation, il existe d’autres appareils peut-être plus accessibles qui ne feront que devenir moins chers et plus nombreux. Il est peut-être sur le point de s’associer aux réseaux maillés envahissant la vie privée des grandes entreprises technologiques, mais derrière cela, il doit y avoir beaucoup de possibilités intéressantes pour ce type de capacité de localisation dans notre domaine d’intérêt. Méfiez-vous des nouvelles planches et commencez à penser aux choses que vous aimeriez faire avec !