عند الحديث عن الدفع غير الاستقرائي، يتبادر إلى الذهن نظام الدفع الإلكتروني (ETC)، الذي يُتيح الدفع التلقائي لفرامل المركبة باستخدام تقنية الاتصال اللاسلكي RFID شبه النشطة. وبفضل التطبيق المتقن لتقنية النطاق العريض فائق السرعة (UWB)، يُمكن للمسافرين أيضاً الاستفادة من خاصية استشعار حركة المرور عند البوابات والخصم التلقائي عند استخدام مترو الأنفاق.
أطلقت مؤخرًا منصة بطاقات الحافلات "شنتشن تونغ" في شنتشن بالتعاون مع شركة "هويتينغ تكنولوجي" حل الدفع بتقنية UWB لبوابات المترو، والذي يعتمد على نظام ترددات الراديو المعقد متعدد الشرائح، ويتبنى حل الأمان المتكامل "eSE+ COS+NFC+BLE" من شركة "هويتينغ تكنولوجي"، كما يحتوي على شريحة UWB لتحديد الموقع وإجراء المعاملات بأمان. يستطيع المستخدم، عبر الهاتف المحمول أو بطاقة الحافلة المزودة بشريحة UWB، التعرف على نفسه تلقائيًا عند المرور عبر البوابة، وإتمام عملية فتحها عن بُعد ودفع الأجرة.
بحسب الشركة، يدمج هذا الحل تقنيات NFC وUWB وغيرها من بروتوكولات التشغيل في شريحة بلوتوث منخفضة الطاقة، مما يقلل من صعوبة ترقية البوابة من خلال التحويل المعياري المتكامل، وهو متوافق مع بوابة NFC. ووفقًا للصورة الرسمية، يجب وضع محطة UWB الأساسية عند البوابة، ويبلغ نطاق تحديد رسوم الخصم 1.3 متر.
ليس من غير المألوف استخدام تقنية النطاق العريض للغاية (UWB) في أنظمة الدفع غير الاستقرائي. ففي معرض بكين الدولي للنقل بالسكك الحديدية الحضرية في أكتوبر 2021، عرضت شركتا شنتشن تونغ وفيفو تطبيقًا عمليًا لتقنية "الدفع الرقمي باليوان الصيني غير الاستقرائي لفرامل المترو" باستخدام تقنية UWB، وحققتا الدفع غير الاستقرائي من خلال شريحة UWB+NFC مثبتة على نموذج أولي من فيفو. وفي وقت سابق من عام 2020، قدمت شركات NXP وDOCOMO وسوني عرضًا توضيحيًا لتطبيقات UWB الجديدة في قطاع التجزئة في مراكز التسوق، بما في ذلك الدفع غير الحساس، ودفع رسوم مواقف السيارات المخصصة لذوي الاحتياجات الخاصة، وخدمات الإعلان والتسويق الدقيقة.
تحديد المواقع بدقة + دفع غير حساس، تقنية النطاق العريض الموحد تدخل عالم الدفع عبر الهاتف المحمول
تُعد تقنية الاتصال قريب المدى (NFC) والبلوتوث والأشعة تحت الحمراء من التقنيات السائدة في مجال تطبيقات الدفع قريب المدى. تتميز تقنية الاتصال قريب المدى (NFC) بخصائص أمان عالية، ولا تحتاج إلى توصيلها بمصدر طاقة. تُستخدم هذه التقنية حاليًا على نطاق واسع في الهواتف المحمولة، ففي أماكن مثل اليابان وكوريا الجنوبية، يمكن استخدام هواتف NFC المحمولة للتحقق من صحة إجراءات الصعود إلى الطائرة في المطارات، وفي وسائل النقل، وبطاقات IC لحراس مداخل المباني، وبطاقات الائتمان، وبطاقات الدفع، وما إلى ذلك.
تُتيح تقنية النطاق العريض للغاية (UWB)، بخصائص استجابة إشارة النبضة فائقة العرض (UWB-IR) التي تصل إلى النانوثانية، بالإضافة إلى خوارزمية تحديد المدى بتقنية قياس زمن الرحلة (TOF) وزمن الوصول/زاوية الوصول (TDoA/AoA)، إمكانية تحديد المواقع بدقة تصل إلى مستوى السنتيمتر، سواء في بيئات ذات خط رؤية مباشر (LoS) أو بيئات بدون خط رؤية مباشر (nLoS). وقد سبق أن استعرضت Iot Media تطبيقات هذه التقنية في مجالات تحديد المواقع الدقيقة داخل المباني، ومفاتيح السيارات الرقمية، وغيرها. تتميز تقنية UWB بدقة تحديد مواقع عالية، ومعدل نقل بيانات مرتفع، ومقاومة عالية لتداخل الإشارات واعتراضها، مما يمنحها مزايا طبيعية في تطبيقات الدفع غير الاستقرائي.
مبدأ الدفع غير الحساس لبوابات المترو بسيط للغاية. يمكن اعتبار الهواتف المحمولة وبطاقات الحافلات المزودة بتقنية النطاق العريض فائق السرعة (UWB) بمثابة علامة متنقلة بتقنية UWB. عندما تكتشف المحطة الأساسية الموقع المكاني للعلامة، تقوم بتثبيتها وتتبعها فورًا. يتم دمج تقنية UWB مع شريحة الأمان eSE وتقنية NFC لتحقيق دفع آمن ومشفر على مستوى عالٍ.
يُعدّ تطبيق NFC+UWB، وهو تطبيق شائع آخر، مفتاح السيارة الافتراضي. في مجال المفاتيح الرقمية للسيارات، اعتمدت بعض الطرازات المتوسطة والعالية من BMW وNIO وفولكس فاجن وغيرها من العلامات التجارية نظام "BLE+UWB+NFC". يعمل استشعار البلوتوث عن بُعد على تنشيط UWB لنقل البيانات المشفرة، ويُستخدم UWB لتحديد المدى بدقة، بينما يُستخدم NFC كخطة احتياطية في حالة انقطاع التيار الكهربائي للتحكم في فتح السيارة في مختلف ظروف المسافة ومصدر الطاقة.
تعتمد زيادة مساحة النطاق العريض فائق السرعة، ونجاحها أو فشلها، على جانب المستهلك.
إضافةً إلى دقة تحديد المواقع، يتميز النطاق العريض فائق السرعة (UWB) بقدرته الفائقة على نقل البيانات بسرعة عالية لمسافات قصيرة. مع ذلك، في مجال إنترنت الأشياء الصناعي، ونظرًا للانتشار السريع لبروتوكولات مثل Wi-Fi وZigbee وBLE وغيرها، لا يزال نطاق قدرة UWB على تحديد المواقع الداخلية بدقة عالية محدودًا، لذا فإن الطلب عليه في سوق الأجهزة الطرفية (B-end) لا يتجاوز الملايين، وهو ما يجعله سوقًا متفرقًا نسبيًا. يُصعّب هذا الوضع على مصنعي الرقائق تحقيق استثمارات مستدامة.
مدفوعةً بطلب السوق، أصبح إنترنت الأشياء للمستهلكين (C-end) محور اهتمام مصنعي تقنية النطاق العريض فائق السرعة (UWB). وتُعدّ الإلكترونيات الاستهلاكية، والبطاقات الذكية، والمنازل الذكية، والسيارات الذكية، وأنظمة الدفع الآمنة، من أهم مجالات البحث والتطوير لشركات مثل NXP وQorvo وST وغيرها. فعلى سبيل المثال، في مجالات التحكم في الوصول غير الحساس، والدفع غير الحساس، والمنازل الذكية، تُتيح تقنية UWB تخصيص إعدادات المنزل بناءً على معلومات الهوية. وفي مجال الإلكترونيات الاستهلاكية، يُمكن استخدام هواتف UWB وأجهزتها لتحديد المواقع الداخلية، وتتبع الحيوانات الأليفة، ونقل البيانات بسرعة عالية.
صرح تشن تشن تشي، الرئيس التنفيذي لشركة نيوويك، وهي شركة محلية متخصصة في رقائق النطاق العريض للغاية (UWB)، ذات مرة بأن "الهواتف الذكية والسيارات، باعتبارها أهم الأجهزة الذكية الأساسية في إنترنت الأشياء الشامل في المستقبل، ستكون أيضًا أكبر سوق محتملة لتقنية UWB". وتوقعت شركة ABI Research أن يتم شحن 520 مليون هاتف ذكي مزود بتقنية UWB بحلول عام 2025، وأن 32.5% منها ستكون مدمجة مع هذه التقنية. وهذا يضع مصنعي UWB أمام تحديات كبيرة، وتتوقع شركة Qorvo أن تتساوى شحنات UWB مع استخدام تقنية Bluetooth في المستقبل.
رغم التوقعات الجيدة لشحنات الرقائق، أشارت شركة كورفو إلى أن التحدي الأكبر الذي يواجه صناعة النطاق العريض للغاية (UWB) هو غياب سلسلة صناعية متكاملة لدعمها. تشمل شركات تصنيع الرقائق في المراحل الأولية لتقنية UWB شركات مثل NXP، وكورفو، وST، وآبل، ونيوكور، وشيكسين سيميكوندكتور، وهانوي مايكروإلكترونيكس، وغيرها، بينما تشمل المراحل المتوسطة شركات تصنيع تكامل الوحدات، وشركات تصنيع محطات البث، وشركات تصنيع الهواتف المحمولة والأجهزة الطرفية.
انخرطت الشركة بسرعة في تطوير شريحة UWB، بكميات كبيرة من "MaoJian"، لكنها لا تزال تفتقر إلى توحيد معايير الشريحة، ويصعب على الصناعة تشكيل معايير اتصال موحدة مثل البلوتوث، ويحتاج موردو المستويات المتوسطة والدنيا من سلسلة الصناعة إلى استخدام المزيد من حالات التطبيق، وتحفيز المستخدم على استخدام وظيفة UWB بشكل متكرر، ومن وجهة نظر النتائج، يبدو أن نجاح أو فشل سوق UWB يعتمد على جانب المستهلك.
في النهاية
يعتمد انتشار تقنية الدفع غير الحساسة بتقنية النطاق العريض فائق السرعة (UWB) من جهة، على مدى انتشار الهواتف المحمولة المزودة بهذه التقنية في السوق. حاليًا، تدعم بعض طرازات آبل وسامسونج وشاومي وفيفو فقط تقنية UWB، كما أطلقت أوبو أيضًا نظام "الاتصال بزر واحد" لحافظات هواتف UWB، لذا لا تزال شعبية هذا الطراز بين المستخدمين محدودة نسبيًا. ويبقى أن نرى ما إذا كانت هذه التقنية ستلحق بشعبية تقنية NFC في الهواتف المحمولة، أما الوصول إلى مستوى تقنية البلوتوث فلا يزال هدفًا بعيد المنال. ولكن بالنظر إلى دخول شركات تصنيع الهواتف الحالية إلى السوق، فإن اعتماد تقنية UWB كمعيار أساسي ليس ببعيد.
من جهة أخرى، يشهد مجال تطبيقات المستهلكين ابتكارات متواصلة. فقد توسّعت شركات تصنيع الأجهزة المحمولة نطاق استخدام تقنية النطاق العريض فائق السرعة (UWB) لتتبع المستهلكين وتحديد مواقعهم والتحكم عن بُعد والدفع، مثل: Airtag من Apple، وOne Finger من Xiaomi، ومفاتيح السيارات الرقمية من NiO، ونظام تحديد المواقع الداخلي Fusion Signal من Huawei، ورادار النطاق العريض فائق السرعة من NXP، ونظام الدفع في مترو الأنفاق من Huidong... وتتطور باستمرار مجموعة متنوعة من الحلول المبتكرة لزيادة وتيرة وصول المستهلكين، مما يُمكّنهم من الشعور بتكامل التكنولوجيا مع حياتهم بسلاسة، ويجعل من UWB مصطلحًا أساسيًا لكسر الحواجز.
تاريخ النشر: 2 يونيو 2022