Fechadura inteligente UWB: por que você deve abandonar o Bluetooth agora?

Introdução

Você realmente confia na segurança da sua porta atual para manter sua casa segura? O Bluetooth muitas vezes permite que hackers entrem facilmente, por isso você precisa de uma proteção melhor agora. Uma fechadura inteligente UWB segura  impede ataques instantaneamente, proporcionando verdadeira tranquilidade. A G-NiceRF ajuda você a se manter seguro hoje mesmo. Descubra exatamente como essa tecnologia funciona aqui.

Por que escolher uma fechadura inteligente UWB em vez de Bluetooth?

Atualmente, você pode confiar no Bluetooth para a segurança da sua casa inteligente, mas isso representa um risco. As fechaduras Bluetooth padrão que utilizam o indicador de alcance RSSI são notoriamente imprecisas e oferecem alcance de apenas alguns metros. Por outro lado, uma fechadura inteligente UWB proporciona uma precisão superior de 10 cm, o que é muito mais preciso. Esse nível de precisão é um alívio tanto para desenvolvedores quanto para usuários.

Além disso, seus sinais são muito mais resistentes à interferência de múltiplos caminhos do que os protocolos sem fio legados. Nós da G-NiceRF projetamos esses módulos sob medida para máxima segurança e desempenho. Uma fechadura inteligente com UWB previne ataques de retransmissão comuns com eficácia, pois utiliza a limitação de distância. O Bluetooth simplesmente não consegue igualar esse desempenho em ambientes complexos.

Você precisa de um controle de acesso confiável e sem falhas. Por isso, a atualização para banda ultralarga (UWB)  garante a segurança de suas aplicações residenciais ou comerciais. Ela funciona bem em ambientes complexos, onde os sinais refletem nas paredes. Troque para uma fechadura inteligente UWB e tenha tranquilidade.

De acordo com os dados do produto G-NiceRF: "A tecnologia de posicionamento interno UWB possui excelente capacidade anti-interferência, podendo reduzir a interferência de sinal."

Entendendo os fundamentos dos sistemas de fechaduras inteligentes UWB!

Para utilizar esses módulos eficazes, é necessário compreender as tecnologias essenciais por trás da segurança de banda ultralarga.

·  IEEE 802.15.4z

Você precisa de padrões de segurança robustos para garantir que seu sistema esteja protegido contra hackers. O protocolo IEEE 802.15.4z  define o alcance seguro para dispositivos modernos. Ele adiciona recursos criptográficos à fechadura inteligente UWB, o que impede ataques de falsificação de distância. Consequentemente, os invasores não podem falsificar a distância para enganar sua fechadura. Este padrão usa sequências de carimbo de tempo embaralhadas (STS)  para segurança.

Isso garante a integridade dos dados durante cada transmissão. Além disso, os sistemas de fechaduras inteligentes com tecnologia UWB dependem desse padrão para obter proteção contra manipulação. Esse padrão suporta altas frequências de repetição de pulsos, o que aumenta significativamente a confiabilidade.

•  Largura de banda de 500 MHz

A precisão do sistema é determinada pelo uso de canais largos para transmissão de sinal. Uma largura de banda de 500 MHz gera inúmeros pulsos de nanossegundos para alta resolução. Isso melhora a resolução temporal, que define o desempenho da melhor fechadura inteligente UWB. Outros sistemas operam em banda estreita, o que resulta em menor rapidez e precisão. É possível distinguir sinais com clareza mesmo em ambientes ruidosos. Da mesma forma, a densidade espectral é menor, o que reduz a interferência do sistema com outros rádios. Uma largura de banda ampla aumenta a precisão do sistema para 10 cm, o que representa o melhor desempenho.

·  Rádio Impulse

A onda contínua é o método de transmissão padrão para rádios tradicionais. Um rádio de pulsos, no entanto, transmite pulsos ultracurtos, mais precisamente, de 2 nanossegundos ou menos. Essa tecnologia reduz o custo das fechaduras inteligentes UWB, pois economiza energia durante a transmissão. Vale ressaltar que pulsos curtos são menos suscetíveis a interferências de ruído. Essa tecnologia é uma das características distintivas das fechaduras inteligentes. Ela também é mais eficiente que o Wi-Fi para essas tarefas específicas.

•  Domínio do Tempo

A maioria dos rádios mede a intensidade do sinal para estimar a distância. No entanto, a tecnologia UWB opera no domínio do tempo, medindo a duração da propagação do sinal. Isso cria uma fechadura UWB altamente segura para sua casa. Você obtém leituras de distância precisas com base no tempo. Variações de frequência não a afetam como acontece com o Bluetooth.

Além disso, a medição de distância baseada no tempo é à prova de adulteração por meio de amplificadores de sinal. Ela ignora completamente as variações na amplitude do sinal. Você recebe dados de localização precisos sempre. Essa abordagem define a segurança moderna.

·  Canal 5

A seleção da frequência impacta significativamente o alcance do seu dispositivo. O canal 5 opera em 6489,6 MHz, que é uma frequência UWB padrão. Ele fornece um espectro limpo para uma comunicação confiável. Portanto, sua fechadura inteligente UWB, alternativa à Schlage, funciona bem nessa banda. A interferência do Wi-Fi é mínima aqui, pois o Wi-Fi geralmente opera em 2,4 GHz. Você obtém conexões estáveis, sem quedas. Os módulos G-NiceRF são compatíveis com essa banda de forma eficaz. Além disso, ela equilibra alcance e penetração através de obstáculos. Essa frequência é perfeita para uso interno, garantindo um desempenho de travamento consistente.

Especificações técnicas e métricas de desempenho de sistemas de fechaduras inteligentes UWB!

5 motivos pelos quais a tecnologia UWB supera as conexões Bluetooth padrão!

Você descobrirá cinco vantagens cruciais em que a tecnologia de banda ultralarga supera completamente os protocolos sem fio Bluetooth legados.

·  Tempo de voo

O Bluetooth estima a distância de forma imprecisa porque utiliza a intensidade do sinal. Em contraste, a tecnologia UWB mede o tempo real de propagação do sinal. Os sinais viajam à velocidade da luz, que é constante. Portanto, a fechadura inteligente UWB calcula a distância com precisão, baseando-se em princípios físicos. Em alguns casos, os dados são obtidos com precisão milimétrica.

O RSSI jamais conseguirá atingir esse nível de precisão. Além disso, o tempo de voo é absoluto e confiável. Fatores ambientais pouco influenciam a velocidade. O preço da fechadura inteligente UWB reflete esse valor. Você confia na física por trás dela. Os cálculos são instantâneos.

•  Resistência a múltiplos caminhos

Os sinais refletem nas paredes, o que pode confundir rádios convencionais como o Bluetooth. No entanto, os pulsos enviados pelas fechaduras inteligentes UWB são extremamente curtos e distintos. Os receptores conseguem separar seus próprios sinais diretos dos ecos. Os concorrentes da fechadura inteligente UWB da Schlage utilizam esse mesmo princípio para evitar destravamentos acidentais.

O desvanecimento por múltiplos caminhos não impede seu funcionamento. Além disso, a melhor fechadura inteligente UWB ignora a desordem no ambiente. Sua entrada fica segura independentemente dos móveis. Ambientes complexos não representam nenhum problema para a tecnologia UWB.

•  Precisão de 10 cm

O Bluetooth pode apresentar variações de vários metros durante o uso, o que é perigoso. Em contrapartida, a tecnologia UWB oferece precisão de posicionamento de até 10 cm. Essa precisão é o que define as fechaduras inteligentes UWB atualmente. Com essa tecnologia, você sabe exatamente quem se aproxima da porta. Ela também consegue distinguir quem está do lado de fora de quem está do lado de dentro. Isso significa que a segurança é significativamente reforçada para todos.

Uma fechadura UWB é projetada para permanecer travada corretamente quando você está dentro de casa. Isso evita completamente aberturas acidentais. É essa precisão que torna possível a operação sem o uso das mãos.

•  Não sinusoidal

A maioria das ondas utiliza uma onda senoidal contínua durante o uso. A UWB é diferente, pois seus pulsos não são senoidais e se assemelham a ruído. Isso significa que uma fechadura inteligente com UWB é considerada discreta e difícil de detectar. Ela é extremamente ruidosa para hackers que possam estar tentando interceptá-la. Você ganha uma camada de proteção discreta. Além disso, a alta energia dos pulsos supera interferências. A estrutura do sinal é robusta contra bloqueios. Você se beneficia de segurança inerente.

·  Alta capacidade

Os dispositivos estão sempre disputando espaço e sinal em sua casa. O Bluetooth tende a ficar congestionado, mas a tecnologia UWB funciona com alta densidade de sinais. Seu sistema de fechadura inteligente UWB Schlage consegue gerenciar o tráfego com facilidade. Os algoritmos TDoA gerenciam sistemas de múltiplos usuários simultaneamente.

Além disso, pulsos curtos liberam rapidamente o tempo de transmissão para o próximo sinal. É possível rastrear várias teclas simultaneamente. A capacidade do sistema permanece alta. Raramente ocorrem colisões de rede. Alta capacidade é excelente para edifícios.

Componentes-chave que definem módulos de segurança UWB de alto desempenho!

Chegou a hora de você abordar os atributos de hardware específicos que influenciam e impulsionam a eficácia do módulo G-NiceRF.

·  Chip DW3000

O desempenho geralmente começa com o chip principal que você escolhe. Os especialistas do setor sabem que usamos o chip Qorvo DW3000.  Ele é compatível com os padrões IEEE 802.15.4z, o que garante a conformidade da sua fechadura inteligente UWB. É um chip econômico e de baixo consumo de energia para dispositivos modernos. A maioria dos dispositivos UWB fica ociosa por longos períodos. Você recebe o chip comercial mais notável disponível. Consequentemente, seu controle de acesso é alimentado por tecnologia de ponta.

·  Oscilador TCXO

A temporização é crucial para a precisão dessa tecnologia. Ela precisa ser estável, e um oscilador TCXO garante isso. Sua melhor fechadura inteligente UWB pode manter a precisão ao longo do tempo. É necessário usar nanossegundos, algo que você não consegue com cristais comuns. Além disso, o TCXO mantém o clock estável. A sincronização é preservada perfeitamente. Você sempre terá a garantia de uma operação contínua e confiável.

·  Amplificador de 500mW

A maioria dos chips padrão não tem potência suficiente para longo alcance. Mas o nosso UWB3000F27  oferece um amplificador de 500mW para um alcance ainda maior. Isso aumenta o alcance para 1,5 km em campo aberto. Como resultado, a fechadura UWB conecta-se a distâncias ainda maiores. Você obtém controle remoto de portões com facilidade. Um sinal mais forte aumenta significativamente a confiabilidade. Além disso, as fechaduras inteligentes UWB exigem margem de sinal. Este amplificador aumenta a confiabilidade mesmo com obstáculos significativos. Segurança de longo alcance agora é possível.

·  Antena PCB

O design da antena determina o formato e a qualidade do sinal. Por isso, integramos uma antena PCB  em nossos módulos. Ela ocupa pouco espaço na placa, o que torna os dispositivos de fechadura inteligente com UWB mais compactos. Não são necessários componentes externos para a antena. O desempenho na recepção do sinal é omnidirecional. Além disso, a antena é perfeitamente otimizada para UWB, alinhando-se à banda de 6,5 GHz. Isso proporciona padrões de radiação consistentes e uma instalação simples.

·  Integração LNA

Pulsos fracos precisam ser amplificados para serem ouvidos. A amplificação do sinal é de grande ajuda. É aí que entra a integração do LNA no UWB3000F27. Ela amplifica os pulsos recebidos para o receptor da fechadura inteligente.

Assim, a fechadura inteligente UWB rival da Schlage ouve com mais clareza. Isso proporciona maior sensibilidade ao sistema. Agora é possível detectar a etiqueta a uma distância maior. Além disso, reduz consideravelmente o ruído de fundo. Isso melhora o funcionamento do receptor. Como resultado, a comunicação torna-se mais eficiente.

Como a fechadura inteligente UWB impede ataques de retransmissão?

Você também pode impedir tentativas avançadas de invasão de sinal usando medidas de segurança de limitação de distância muito específicas.

-  Detecção de Distância: A fechadura inteligente UWB verifica a distância exata. 

-  Verificação de data e hora: Verifica o horário do sinal para fechaduras inteligentes UWB. 

-  Timestamp embaralhado: A melhor fechadura inteligente UWB randomiza os códigos. 

-  Criptografia AES128: a fechadura inteligente com UWB protege os dados. 

-  Proximidade física: a fechadura UWB confirma a presença do usuário. 

Dicas essenciais para otimizar o consumo de energia em fechaduras UWB!

Essas técnicas de gerenciamento de energia devem ser utilizadas para garantir que a bateria da sua fechadura dure por muitos anos.

•  Microamp Sleep

As baterias das fechaduras precisam durar anos. Nossos módulos implementam um modo de hibernação de microamperes para economizar energia. Durante esse período, a corrente cai para menos de 100 µA. Assim, a fechadura inteligente UWB conserva energia, prolongando os ciclos de troca de bateria. Correntes elevadas descarregam as células rapidamente se não forem gerenciadas. O chip desperta instantaneamente para verificar o consumo e, em seguida, entra em modo de hibernação. O preço da fechadura inteligente UWB reflete essa eficiência. Você também reduz os custos de manutenção.

•  Pulsos intermitentes

Ciclos de transmissão constantes consomem muita energia. No entanto, com pulsos intermitentes, o rádio só dispara quando necessário. Assim, a melhor fechadura inteligente UWB conserva a bateria de forma eficaz. Você define a taxa de pulsos para equilibrar velocidade e consumo de energia. Os períodos de inatividade do dispositivo são longos. A fechadura inteligente UWB entra em modo de repouso com frequência. Você otimizou a lógica do sistema.

Rádio para despertar 

O rádio principal está pronto para entrar em modo de repouso. Um rádio de ativação auxilia nesse processo. Ele fica à espera de um sinal de ativação, e é por isso que o bloqueio inteligente UWB impede o modo de repouso. Mais energia é economizada quando o componente UWB é ativado mais tarde. Ao usar um módulo de 125 kHz, a vida útil da bateria é facilmente preservada. Você usa uma abordagem de gerenciamento de energia em camadas.

•  Fonte de alimentação de 3,3 V

A eficiência operacional de um sistema depende da voltagem. Uma alimentação de 3,3 V é padrão para esses módulos, alimentando o chip DW3000 de forma eficaz. Por esse motivo, a alternativa de fechadura inteligente UWB da Schlage opera em baixa temperatura. O desperdício de calor é uma preocupação com níveis de voltagem mais altos. Considere cuidadosamente as saídas da bateria. Os reguladores são eficientes nessa voltagem, mantendo a perda de energia constante e garantindo o funcionamento confiável do sistema. Considere também as baterias de lítio padrão.

•  Sono dinâmico

O modo de repouso estático resulta em desperdício de sono ao longo do tempo. Com o modo de repouso dinâmico, o sistema se ajusta automaticamente. A fechadura detecta inatividade por um determinado período. Como resultado, a fechadura inteligente com tecnologia UWB entra em um modo de repouso mais longo, permanecendo nele por períodos mais extensos durante a noite. Você define os intervalos de tempo para o despertar. Quando ativo, o sistema adapta-se ao consumo de energia, controlando-o de forma precisa. Chamamos isso de gerenciamento de energia.

Perguntas frequentes!

Esta seção tem como objetivo responder às perguntas técnicas mais comuns sobre a integração de banda ultralarga.

Qual é a corrente de repouso para módulos UWB?

A eficiência energética é crucial para dispositivos a bateria. A corrente em modo de repouso situa-se na faixa de microamperes. Especificamente, módulos como o UWB650Pro  têm uma corrente em modo de repouso inferior a 100 μA. Portanto, a fechadura inteligente UWB tem uma longa vida útil. O modo de repouso profundo preserva a vida útil da bateria. Pode esperar anos de utilização. Além disso, os nossos módulos otimizam este consumo. O preço da fechadura inteligente UWB reflete isso. Obtém uma solução de baixo consumo de energia. O consumo em modo de espera é insignificante.

A tecnologia UWB exige linha de visão direta para desbloquear?

Muitas pessoas perguntam sobre os requisitos de visibilidade. A tecnologia UWB penetra em diversos materiais, como madeira. Ela atravessa portas de madeira com facilidade. Portanto, as fechaduras inteligentes UWB funcionam escondidas dentro da porta. Não é necessário ter linha de visão direta. O metal bloqueia os sinais significativamente. No entanto, paredes comuns são adequadas para a transmissão. A fechadura inteligente com UWB é robusta e garante o desbloqueio confiável sempre. Ela funciona mesmo dentro do bolso.

A tecnologia UWB pode operar em conjunto com sinais Wi-Fi de banda estreita?

A interferência é uma preocupação comum para os desenvolvedores. Sim, a tecnologia UWB coexiste facilmente com o Wi-Fi. Ela utiliza um espectro completamente diferente. Portanto, a melhor fechadura inteligente UWB é segura para uso. O Wi-Fi geralmente utiliza bandas estreitas de 2,4 GHz. A UWB se estende por uma largura de banda de 500 MHz. Além disso, o nível de ruído é baixo. Os sinais da fechadura UWB são distintos. Você não experimentará lentidão na rede.

Quais interfaces seriais suportam a integração do módulo UWB?

Os desenvolvedores desejam conectores fáceis de usar. SPI e UART são padrões da indústria. Nossos dispositivos suportam ambas as interfaces. Portanto, a integração da fechadura inteligente UWB tipo Schlage é rápida. Você pode conectar a qualquer MCU que desejar. Com UART, a transferência de dados é direta. Para velocidades ultrarrápidas, use SPI. Escolha a que melhor se adapta ao seu caso de uso. A integração é extremamente fácil. Alta compatibilidade de hardware é fundamental.

O Tempo de Voo é mais preciso que o RSSI?

Segurança é importante, e a precisão a garante. Sim, o ToF é mais preciso que o RSSI. O RSSI mede a intensidade do sinal, mas esta varia. No entanto, para a fechadura inteligente UWB, ele mede o tempo dos pulsos emitidos e refletidos. Os sistemas de fechadura inteligente UWB da Schlage fazem isso, proporcionando uma precisão de até 10 cm. Com o RSSI, as leituras imprecisas geralmente são da ordem de metros. O ToF fornece a verdadeira proximidade.

Conclusão

O Bluetooth não consegue competir com essa nova tecnologia, pois você precisa de precisão e segurança em casa. A atualização para uma fechadura inteligente UWB  resolve muitos problemas, e hackers não conseguem invadir esses sistemas seguros. Você também desfruta de uma bateria de longa duração. Visite a G-NiceRF  para mais detalhes. Nós ajudamos você a criar produtos melhores hoje mesmo. Comece seu novo projeto aqui mesmo, online.