Bei nicht-induktiven Zahlungsmethoden denkt man beispielsweise an ETC Payment, das die automatische Bezahlung von Fahrzeugbremsen mittels semi-aktiver RFID-Funkkommunikationstechnologie ermöglicht. Durch den Einsatz von UWB-Technologie ist auch die automatische Fahrkartenerkennung und -abbuchung in der U-Bahn möglich.
Die Shenzhener Buskartenplattform „Shenzhen Tong“ und Huiting Technology haben kürzlich gemeinsam eine UWB-Zahlungslösung für die „nicht-induktive Offline-Bremsung“ von U-Bahn-Drehkreuzen vorgestellt. Die Lösung basiert auf einem komplexen Multi-Chip-Funkfrequenzsystem und nutzt die umfassende Sicherheitslösung „eSE+COS+NFC+BLE“ von Huiting Technology. Ein UWB-Chip dient der Standortbestimmung und sicheren Transaktionen. Mit einem Mobiltelefon oder einer Buskarte mit integriertem UWB-Chip kann sich der Nutzer beim Passieren des Drehkreuzes automatisch identifizieren und die Fahrkarte per Fernzugriff öffnen und den Fahrpreis abbuchen.
Laut Hersteller integriert die Lösung NFC, UWB und weitere Treiberprotokolle in den stromsparenden Bluetooth-SoC-Chip. Dadurch wird die Aufrüstung des Tors durch die integrierte modulare Transformation vereinfacht. Die Lösung ist mit NFC-Toren kompatibel. Gemäß der offiziellen Abbildung sollte die UWB-Basisstation am Tor angebracht werden, und die Erfassungsreichweite für die Gebührenabbuchung beträgt maximal 1,3 Meter.
Die Nutzung von UWB (Ultrabreitbandtechnologie) für nicht-induktives Bezahlen ist nicht ungewöhnlich. Auf der Internationalen Ausstellung für städtischen Schienenverkehr in Peking im Oktober 2021 demonstrierten Shenzhen Tong und VIVO ein Anwendungskonzept für „nicht-induktives digitales RMB-Bezahlen für U-Bahn-Bremsen“ auf Basis von UWB-Technologie und realisierten die nicht-induktive Zahlung mithilfe eines UWB+NFC-Chips in einem VIVO-Prototyp. Bereits Anfang 2020 präsentierten NXP, DOCOMO und SONY neue Anwendungsmöglichkeiten von UWB im Einzelhandel, darunter kontaktloses Bezahlen, barrierefreies Parken sowie präzise Werbe- und Marketingdienstleistungen.
Präzise Positionierung + gefühlloses Bezahlen: UWB steigt in den mobilen Zahlungsverkehr ein.
NFC, Bluetooth und Infrarot sind gängige Technologien im Bereich der Nahfeld-Zahlungsanwendungen. NFC (Near Field Communication Technology) zeichnet sich durch hohe Sicherheit aus und benötigt keine Stromversorgung. Die gängigen Modelle werden häufig in Mobiltelefonen eingesetzt. In Ländern wie Japan und Südkorea können NFC-fähige Mobiltelefone zur Boarding-Validierung an Flughäfen, im öffentlichen Nahverkehr, als IC-Karte für Gebäudeeingangskontrolle, als Kreditkarte, Zahlungskarte usw. verwendet werden.
Die Ultrabreitbandtechnologie UWB (Ultra Wideband) mit ihren Nanosekunden-Reaktionszeiten des Ultrabreitband-Impulssignals (UWB-IR) ermöglicht in Kombination mit TOF- und TDoA/AoA-Entfernungsmessalgorithmen eine zentimetergenaue Positionierung – sowohl in Sichtlinien- (LoS) als auch in Nicht-Sichtlinien-Situationen (nLoS). IoT Media hat in früheren Artikeln die Anwendungsmöglichkeiten in Bereichen wie der präzisen Indoor-Positionierung und digitalen Autoschlüsseln detailliert beschrieben. UWB zeichnet sich durch hohe Positionsgenauigkeit, hohe Übertragungsrate sowie Störfestigkeit und Abhörsicherheit aus und bietet daher ideale Vorteile für nicht-induktive Zahlungssysteme.
Das Prinzip der kontaktlosen Zahlung an U-Bahn-Zugangspunkten ist sehr einfach. Mobiltelefone und Busfahrkarten mit UWB-Funktion fungieren als UWB-Mobil-Tag. Sobald die Basisstation die Position des Tags erkennt, wird dieser automatisch gesperrt und verfolgt. Die Kombination aus UWB- und eSE-Sicherheitschip sowie NFC ermöglicht eine sichere, verschlüsselte Zahlung auf Finanzniveau.
Eine weitere beliebte Anwendung ist die Nutzung von NFC und UWB als virtueller Autoschlüssel. Im Bereich der digitalen Fahrzeugschlüssel setzen einige Mittelklasse- und Oberklassemodelle von BMW, NIO, Volkswagen und anderen Marken auf das Konzept „BLE+UWB+NFC“. Die Bluetooth-Fernerkennung aktiviert UWB zur Verschlüsselung der Datenübertragung. UWB dient der präzisen Entfernungsmessung, während NFC als Backup-System bei Stromausfall die Entriegelung unter verschiedenen Entfernungs- und Stromversorgungsbedingungen ermöglicht.
UWB-Erweiterungsraum: Erfolg oder Misserfolg hängen von der Verbraucherseite ab.
Neben der präzisen Positionsbestimmung zeichnet sich UWB auch durch seine Fähigkeit zur schnellen Datenübertragung über kurze Distanzen aus. Im Bereich des industriellen Internets der Dinge (IIoT) ist UWB jedoch aufgrund der rasanten Verbreitung und Marktpopularität von WLAN, ZigBee, BLE und anderen Protokollstandards zwar weiterhin für die hochpräzise Indoor-Positionierung geeignet, die Nachfrage im B-End-Markt liegt daher jedoch nur im Millionenbereich und ist relativ ungleichmäßig verteilt. Für Chiphersteller ist es in diesem Marktumfeld schwierig, nachhaltige Investitionen zu tätigen.
Angetrieben von der Nachfrage der Industrie, hat sich das Consumer-End-Internet der Dinge (IoT) zum zentralen Wettbewerbsfeld für UWB-Hersteller entwickelt. Unterhaltungselektronik, Smart Tags, Smart Home, Smart Cars und sicheres Bezahlen sind zu den wichtigsten Forschungs- und Entwicklungsszenarien von NXP, Qorvo, ST und anderen Unternehmen geworden. Beispielsweise können UWB-basierte Geräte in den Bereichen unauffällige Zutrittskontrolle, unauffälliges Bezahlen und Smart Home die Hauseinstellungen anhand von ID-Informationen personalisieren. In der Unterhaltungselektronik lassen sich UWB-fähige Smartphones und die dazugehörige Hardware für die Indoor-Ortung, die Haustierortung und die schnelle Datenübertragung einsetzen.
Chen Zhenqi, CEO des chinesischen UWB-Chipherstellers Newwick, sagte einst: „Smartphones und Autos werden als wichtigste und zentrale intelligente Endgeräte im zukünftigen Internet der Dinge auch den größten potenziellen Markt für die UWB-Technologie darstellen.“ ABI Research prognostiziert, dass bis 2025 520 Millionen UWB-fähige Smartphones ausgeliefert werden, von denen 32,5 % mit UWB ausgestattet sein werden. Dies gibt UWB-Herstellern Anlass zum Nachdenken, und Qorvo erwartet, dass die UWB-Auslieferungen in Zukunft mit der Bluetooth-Nutzung gleichziehen werden.
Qorvo zufolge sind die Erwartungen an die Chip-Lieferungen zwar gut, doch die größte Herausforderung für die UWB-Industrie liegt laut Qorvo im Fehlen einer vollständigen industriellen Wertschöpfungskette. Zu den vorgelagerten Chip-Unternehmen der UWB-Branche gehören NXP, Qorvo, ST, Apple, Newcore, Chixin Semiconductor, Hanwei Microelectronics und weitere. Im mittleren Bereich sind Modulintegratoren, Basisstationshersteller, Mobiltelefonhersteller und Peripheriegerätehersteller tätig.
Das Unternehmen engagiert sich schnell in der Entwicklung von UWB-Chips und produziert große Mengen an „MaoJian“, doch es mangelt noch an einer Standardisierung der Chips. Die Branche hat Schwierigkeiten, einheitliche Verbindungsstandards wie Bluetooth zu etablieren. Anbieter im mittleren und unteren Bereich der industriellen Wertschöpfungskette müssen mehr Anwendungsfälle aufzeigen und die Nutzer dazu anregen, die Funktionen von UWB häufiger zu nutzen. Aus Sicht der Ergebnisse scheint der Erfolg oder Misserfolg des UWB-Marktes von der Verbraucherseite abzuhängen.
Am Ende
Die Verbreitung von UWB-basiertem, kontaktlosem Bezahlen hängt einerseits davon ab, ob sich Mobiltelefone mit integrierter UWB-Funktion am Markt durchsetzen können. Aktuell unterstützen nur einige Modelle von Apple, Samsung, Xiaomi und VIVO UWB, und OPPO bietet zudem eine Handyhülle mit „Ein-Knopf-Verbindung“ für UWB-Geräte an. Daher ist die Verbreitung dieser Modelle und die Nutzerbasis noch relativ gering. Es bleibt abzuwarten, ob UWB die Popularität von NFC erreichen kann, und die Verbreitung von Bluetooth ist noch Zukunftsmusik. Betrachtet man jedoch die zunehmende Verbreitung von UWB durch die aktuellen Smartphone-Hersteller, dürfte der Standard nicht mehr allzu fern sein.
Andererseits entstehen ständig neue, innovative Anwendungsszenarien für Endverbraucher. Ultrabreitband (UWB) für Verbraucher-Tracking, Standortbestimmung, Fernsteuerung und Bezahlen wird von Herstellern im mittleren Preissegment immer weiter ausgebaut: Apples Airtag, Xiaomis One Finger, NiOs digitale Autoschlüssel, Huaweis Indoor-Positionierung mit Fusionssignalen, NXPs Ultrabreitband-Radar, Huidongs U-Bahn-Zahlungssystem… Die Vielfalt innovativer Konzepte zur Steigerung der Verbraucherzugriffsfrequenz entwickelt sich ständig weiter, sodass Verbraucher die grenzenlose Integration von Technologie und Leben erleben können. UWB wird so zu einem Begriff, der den Kreislauf durchbricht.
Veröffentlichungsdatum: 02.06.2022