Ultra wideband-chip in Apple-producten: alles over nauwkeurige plaatsbepaling

Alles over ultra wideband in Apple-producten

Apple ontwikkelt eigen chips, waarmee nieuwe technieken mogelijk zijn. De ultrawWideband-chip is een goed voorbeeld daarvan: deze maakt nauwkeurige locatiebepaling mogelijk. De U1-chip werd voor het eerst gebruikt in de iPhone 11-serie en is ook te vinden in de Apple Watch en HomePod mini. In 2023 volgde de ultra wideband-chip van de tweede generatie, onder andere in de iPhone 15-modellen en de Apple Watch Series 9. Maar wat kun je er allemaal mee?

• Apparaten
• Wat is Ultra Wideband?
• Mogelijkheden
• Frequenties en technische details
• Waarom ultra wideband?

Je kunt de Ultra Wideband-functie ook uitschakelen op de iPhone, als je bezorgd bent over je privacy of het batterijverbruik ervan.

Welke apparaten hebben een ultra wideband-chip?

Ultra wideband-chip van de tweede generatie (U2):

• iPhone 15-serie en nieuwer
• Apple Watch Series 9 en nieuwer
• Apple Watch Ultra 2 en nieuwer
• Apple Vision Pro

Ultra wideband-chip U1:

• iPhone 11– t/m iPhone 14-serie
• Apple Watch Series 6 t/m Apple Watch Series 8
• Apple Watch Ultra (1e generatie)
• HomePod mini
• HomePod 2
• AirTag
• AirPods Pro 2022

Eerder gebruikte Apple de ultra wideband-chip van de eerste generatie (U1-chip). Deze is iets minder nauwkeurig dan de tweede generatie. Als beide apparaten over een U2-chip beschikken, kunnen ze over een drie keer zo grote afstand als voorheen contact maken. Dit biedt allerlei nieuwe mogelijkheden, waaronder Nauwkeurig zoeken in Zoek mijn vrienden. Zo kunnen iPhone 15-gebruikers hun locatie delen en elkaar terugvinden, zelfs op drukke plekken.

De iPhone SE en de Apple Watch SE beschikken niet over een Ultra Wideband-chip. Dit geldt voor alle modellen. Ook vind je in de iPads en in de verschillende Macs en MacBooks geen Ultra Wideband-chip.

We verwachten dat op den duur veel meer Apple-apparaten een ultra wideband-chip krijgen. Er werd ooit gesproken over Ultra Wideband in de Apple TV, maar dat kwam er uiteindelijk niet. Het idee was dat de Apple TV als een soort UWB-basisstation dienst zou doet, om nieuwe toepassingen mogelijk te maken. Op basis van je exacte locatie binnenshuis kunnen er dan bepaalde HomeKit-scenes geactiveerd worden. Apple heeft aan de Apple TV wel Thread toegevoegd, maar geen UWB.

Wat is ultra wideband?

Ultra Wideband is een geavanceerde technologie om de relatieve afstand tot andere apparaten te meten. Net als wifi en Bluetooth werkt UWB met radiogolven. Een belangrijk verschil is dat UWB op heel korte afstand werkt en veel nauwkeuriger is. UWB werkt met frequenties hoger dan 500 MHz.

Bluetooth en wifi zijn niet zo heel geschikt om de locatie nauwkeurig te bepalen. Je kunt namelijk alleen meten of een signaal sterk of zwak is. Een sterk signaal is dichterbij, maar daar houdt het op. Met ultra wideband weet je ook wáár andere apparaten zich bevinden, zodat je weet in welke richting je moet zoeken. Dit is ideaal voor de AirTag en andere accessoires die je vaak kwijt bent. UWB meet namelijk hoe lang het duurt tot het signaal het andere apparaat bereikt en weer wordt teruggekaatst. Apple noemt dit “GPS, maar dan op huiskamerniveau.”

Het voordeel is dus dat je op een nauwkeurige manier de locatie van een apparaat kan achterhalen. Het nadeel is dat het bereik beperkt is tot enkele tientallen meters. Ultra wideband bestaat al een tijdje, maar pas nu heeft de technologie zijn weg gevonden naar smartphones en andere apparaten.

Mogelijkheden van ultra wideband

Wat heb je er als gebruiker aan? Ultra wideband is vooral bekend geworden door de AirTag, toen het mogelijk werd om met nauwkeurig zoeken je spullen terug te vinden. Je kunt de AirTag in een tas stoppen en vervolgens met een pijlweergave terugvinden. Dit kan handig zijn bij een sleutelbos of ander voorwerp, dat je regelmatig kwijtraakt.

Ultra wideband wordt ook gebruikt voor AirDrop en CarKey, zodat je je iPhone niet uit je zak hoeft te halen of je pols hoeft te draaien.

Op de HomePod mini wordt de ultra wideband-chip sinds iOS 14.4 gebruikt voor het overzetten van muziek met de Handoff-functie. Dat werkt ook zonder deze chip, maar dankzij ultra wideband voel en zie je precies hoe dicht je je iPhone bij de HomePod mini moet houden.

Ultra wideband kan verder gebruikt worden voor indoor-navigatie, hoewel daar op de iPhone nog geen gebruik van wordt gemaakt. Externe ontwikkelaars kunnen sinds 2022 gebruik maken van ultra wideband door te zorgen dat er interactie met verbonden accessoires mogelijk is. Hiervoor wordt het Nearby Interaction-framework gebruikt.

Frequenties en technische details van Ultra Wideband

Er zijn al andere draadloze standaarden die op korte afstand werken, zoals NFC en Bluetooth Low Energy. UWB heeft unieke eigenschappen en heeft eigen voor- en nadelen, vergeleken met bestaande technologieën.

UWB werkt in het spectrum tussen 3,1GHz en 10,6GHz en heeft als bijzonderheid dat het met pulsen werkt. Andere draadloze zendmethoden gebruiken verschillende vermogens, frequenties of fasen om data te verzenden en werken niet met pulsen.

Breed spectrum nodig

Een nadeel van een puls-gebaseerde methode, is dat het meer spectrum nodig hebt om betrouwbaar te werken. Vandaar de naam ‘ultra wideband’. De frequentieband is meestal 500MHz breed, terwijl dit bij Wi-Fi tussen de 20MHz en 80MHz ligt en bij 4G-netwerken tussen de 5MHz en 20MHz. Vanwege dit brede spectrum kan data snel en betrouwbaar verstuurd worden.

Snelle data-overdracht

Een voordeel van UWB is dat de data snel verstuurd kan worden, met een snelheid van 4Mbps tot 675Mbps of meer. Dit is afhankelijk van de frequentie. Ter vergelijking kun je met Bluetooth een snelheid van 2,1Mbps halen en met NFC maximaal 424Kbps. Het is echter niet zo snel als WiFi 6 waarmee je tot 2Gbps snelheid kunt gaan.

Draadloze technologieën zijn vaak beperkt omdat ze maar een smalle bandbreedte gebruiken, om interferentie te voorkomen. UWB kan dit omzeilen door op heel lage vermogens te werken. Andere draadloze technologieën hebben er geen last van, omdat het een zo laag vermogen is dat het niet eens als ruis wordt opgemerkt.

Afstanden meten met UWB

Een voordeel van het puls-gebaseerde karakter van Ultra Wideband, is dat je afstanden kunt meten. Dit gebeurt met zogenaamde time-of-flight methoden. Als je weet hoe lang het heeft geduurd om de data over te zenden, dan kun je berekenen hoe groot de afstand tussen zender en ontvanger was. De nauwkeurigheid van UWB is daarbij 10 cm of minder. Met Bluetooth en wifi is vaak maar een nauwkeurigheid tot op 1 meter mogelijk. Op deze manier is het erg geschikt om bijvoorbeeld huisdeuren en autodeuren te ontgrendelen, zoekgeraakte spullen terug te vinden en om bestanden op korte afstand te versturen.

Check ook het overzicht van Apple’s eigen chips, met onder andere de reeks A-chips en overige processors.

Bekijk ook

Apple-processors: wegwijs in Apple’s zelfontwikkelde chips

Welke eigen chips en processors heeft Apple in eigen huis ontwikkeld? Van A-serie tot T-serie, we lopen ze in deze uitleg allemaal langs.