Ultra wideband, pourquoi un tel engouement ?

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BMW va utiliser l’Ultra wideband dans la BMW iX pour sa clé digitale BMW Digital Key Plus. Car la technologie uwb promet aux automobilistes une sécurité accrue et un grand confort d’utilisation des clés de voiture numériques. Mais comment fonctionne l’Ultra wideband exactement ? Découvrez le potentiel de la technologie uwb et son rôle dans le lancement de la clé digitale de BMW.

Le 11 mars 2021

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En quoi consiste la technologie Ultra wideband ?

L’Ultra wideband (uwb) est un protocole de communication sans fil basé sur la transmission d'impulsions de très courte durée, à la manière du Bluetooth ou du wifi. Comparée aux technologies similaires, l’ultra wideband améliore énormément les possibilités d’applications et le niveau de sécurité. Il ne s’agit pas d’une nouveauté, et cette technologie est surtout utilisée de nos jours pour faire fonctionner des dispositifs médicaux de pointe ou autres systèmes professionnels. Néanmoins, grâce à sa récente intégration aux appareils du quotidien tels que les téléphones portables ou les voitures, elle est de plus en plus répandue et accessible. Et si son utilisation varie, les propriétaires de véhicules profitent en premier lieu de fonctions de localisation extrêmement précises grâce à l’uwb.

Si de telles améliorations sont possibles, c’est que l’ultra wideband permet une localisation extrêmement précise à des distances allant typiquement jusqu’à 20 mètres. En combinant plusieurs radios uwb à un même réseau, la technologie ultra wideband peut être utilisée pour identifier la position exacte d’un équipement mobile grand public compatible avec cette technologie, et qui se trouve à proximité immédiate.

La technologie est de plus en plus répandue et les modèles de smartphones les plus récents contiennent déjà des puces uwb, qui complètent des technologies mieux connues telles que le wifi ou le Bluetooth.

Comment fonctionne la technologie Ultra wideband ?

La technologie Ultra wideband utilise une bande passante extrêmement large de 499,2 MHz. Par comparaison, le wifi se contente de 20 à 160 MHz de bande passante, tandis que le Bluetooth n’en utilise que 80 Mhz. Alors que d’autres technologies radio divisent la bande passante disponible en petits paquets en faveurs de gros blocs de données ou utilisent des canaux multiples pour transmettre les données en même temps, l’uwb consacre l’entier de la bande passante disponible à la transmission d’ondes radios extrêmement courtes. La durée d’impulsion de l’ultra wideband n’est que de deux nanosecondes, soit une fraction seulement de la durée d’impulsion utilisée pour transmettre des données dans d’autres applications radio sans fil. Comme les ondes radio se propagent à la vitesse de la lumière, des impulsions aussi courtes que possible constituent l’élément clé du calcul précis de la distance réelle. Et comme il suffit de quelques impulsions uwb pour effectuer une mesure précise, les radios de ce type peuvent servir à fournir des informations de localisation quasi instantanément ou à réaliser un suivi en temps réel d’objets qui se déplacent, sans avoir à subir les inconvénients qu’impliquent de longs délais d’attente.

À cela s’ajoute le fait que la génération la plus récente de radios uwb code cryptographiquement les ondes radio, de sorte qu’une distance physique maximale est garantie entre les dispositifs uwb pendant la communication sans fil. L’onde radio voyage d’un émetteur à un récepteur, ce qui permet aux radios uwb d’effectuer une mesure du temps efficace. En revanche, les signaux uwb ne peuvent pas être enregistrés ni relayés. Ainsi, un pirate informatique ne peut pas intercepter la connexion Internet d’un smartphone équipé de la technologie ultra wideband sans être détecté.

Que va changer la technologie Ultra wideband pour ma voiture et pour moi-même ?

La plus grande promesse de la technique uwb à l’égard des automobilistes est la précision de localisation des clés de voiture. Équipés d’antennes uwb, les véhicules seront en mesure de reconnaître d’autres dispositifs équipés de la même technologie, à l’image des clés de voiture installées sur votre téléphone portable, et ce de manière instantanée et précise. Ainsi, votre voiture saura que vous approchez et déverrouillera automatiquement les portes, allumera les phares ou lancera même des processus programmés individuellement.

La technologie uwb signifie la fin des problèmes de relais, même si les clés de voiture sont en mouvement. En effet, la puce uwb mesure constamment la distance entre la clé digitale et la voiture, en ligne droite (en mesurant la vitesse de la lumière), et empêche le moteur de démarrer si la clé de voiture n’est pas physiquement dans le véhicule.

La clé digitale BMW Digital Key Plus

Avec la BMW iX et la nouvelle clé digitale BMW Digital Key Plus disponible en option, les conducteurs vont pouvoir se servir d’une clé numérique équipée de la technologie Ultra wideband pour la toute première fois.

Avec la clé digitale BMW Digital Key Plus, la BMW iX accueillera son pilote en allumant les phares lorsqu’il approche de la voiture et en déverrouillant les portes juste avant qu’il n’atteigne la poignée, et sans qu’il ne doive sortir son smartphone de sa poche. Pour que cela soit possible, la technologie uwb détecte le smartphone et évalue automatiquement la distance entre celui-ci et le véhicule, avant de lancer les actions souhaitées. Plus pratique encore, le système permet de démarrer le moteur sans avoir à placer son smartphone physiquement sur la tablette prévue à cet effet. Il suffit de s’asseoir au volant pour que la puce uwb sache qu’un titulaire de clé se trouve à bord. Il ne restera alors plus qu’à appuyer sur le bouton de démarrage : un système d’une simplicité saisissante !

Pendant que vous conduisez, la console de chargement sans fil est en mesure de recharger votre smartphone sans fil. Et si la batterie de votre smartphone est presque vide, vous avez toujours la possibilité de déverrouiller votre BMW iX en plaçant votre smartphone contre la poignée de la porte pour utiliser la technologie NFC.*

* Remarque : le mode faible consommation d’énergie n’est pas disponible sur chaque modèle de smartphone.

La technologie Ultra wideband entre sur le marché grâce à une norme industrielle pour la clé digitale BMW

BMW s’investit pour créer un écosystème durable pour la clé digitale et soutient actuellement le développement de standards industriels dans ce domaine. Pour y parvenir, les ingénieurs et développeurs de BMW sont fortement impliqués dans l’initiative Car Connectivity Consortium, qui vise à établir une norme mondiale et un programme de certification pour la clé digitale, valable pour l’ensemble de l’industrie. En 2018, le Car Connectivity Consortium a annoncé travailler sur l’uwb en tant que technologie idéale pour le futur, destinée à permettre l’utilisation de la clé digitale à des fins d’accès passif en fonction de l’emplacement détecté, assurant la sécurité de la connectivité et une expérience utilisateur de premier ordre.

Suite à cette annonce, l’uwb a émergé de son rôle de technologie industrielle pour devenir une technologie de marché de masse, se muant en écosystème normalisé propre à l’ensemble de l’industrie.

Pour les utilisateurs, une telle norme implique d’innombrables avantages : le plus important est certainement l’intégration intelligente de logiciels et de matériel en vue du développement de solutions à long terme, profitant aux conducteurs de tous les jours, en phase avec leurs exigences croissantes en matière de solutions de mobilité numériques réellement utiles.

Photos : BMW ; Auteure : David Barnwell ; Animation : Chris Faber