高精度定位感知通信技術
UWB,全稱為Ultra Wide Band,是一種超寬帶無線載波通信技術。UWB不同于傳統(tǒng)的通信技術,它通過發(fā)送和接收具有納秒級以下的極窄脈沖來實現(xiàn)無線傳輸?shù)摹S捎诿}沖時間寬度極短,因此可以實現(xiàn)頻譜上的超寬帶,從3.1GHz - 10.6GHz,總共7.5GHz的可用頻譜帶寬,使用的射頻帶寬在500MHz以上。
UWB具有以下這些技術特點:
1.抗干擾性能強:UWB采用跳時擴頻信號,帶寬在1GHz以上,可以輕松穿透多層室內墻體。并且其他窄帶寬的通信系統(tǒng)(比如藍牙,對講機,收音機等)對其不會與干擾。2.傳輸速率高:UWB的數(shù)據速率可以達到幾十Mb/s到幾百Mb/s,是藍牙傳輸速率的幾十倍,甚至百倍。
3.傳輸功率小:UWB系統(tǒng)發(fā)射功率非常小,小于1mW的發(fā)射功率就能實現(xiàn)通信,所以耗電量也非常小,這樣就極大延長了電源的續(xù)航時間。此外,發(fā)射功率越小,其電磁波輻射對人體的影響越小。
4.定位精度高:UWB采用超寬帶無線通信,脈沖頻率高,可在室內、地下精準定位。而GPS定位只能在衛(wèi)星信號強,衛(wèi)星可視范圍內定位。此外,UWB定位精度達到了厘米級,這是其他定位技術達不到的。
UWB看似不溫不火,實則暗流涌動
雖然UWB 技術在通訊、定位上有無與倫比的優(yōu)勢,但為何UWB并沒有像我們生活常見的wifi、藍牙那般火爆呢?歸根結底,目前大部分D2D(Device to Device)應用都是無關痛癢的,屬于體驗改善性質的應用,甚至一些改善比較雞肋,并不能解決前所未有的問題。如室內精準定位導航、停車場找車、超市找貨、機器找人等應用都必須要依賴基礎設施才行,而D2D的這種互聯(lián)是不能解決這種問題的。
再一個原因是,每項新技術生態(tài)建立都需要一個過程。UWB標準才確立不久。在UWB領域,F(xiàn)iRa聯(lián)盟致力于發(fā)展UWB生態(tài)系統(tǒng),蘋果、三星、谷歌、Qorvo、恩智浦、思科等都是該聯(lián)盟的成員。整個UWB產業(yè)鏈處于發(fā)展早期階段,很多設想的應用還沒有開花落地。
雖然目前UWB并不像藍牙、紅外、WIFI等連接技術得到大規(guī)模應用,但實際上幾年來很多科技巨頭涌向UWB,從手機行業(yè)到汽車行業(yè),再到智能家居,UWB市場迎來新轉折點。
首先是蘋果公司宣布旗下的全系產品,包括未來研發(fā)都全部搭載UWB技術芯片;在汽車領域,寶馬、蔚來宣布在車上搭載UWB芯片,隨后大眾、福特、小鵬、比亞迪等一干車型相繼跟上;在智能家居上,小米的“一指連”,華為的“靈犀指向遙控”相繼發(fā)布。各行業(yè)一系列動態(tài),似乎宣告著UWB應用已經找到爆發(fā)的“落腳點”,整個UWB市場看似不溫不火,實則已經暗流涌動。
國內UWB芯片要實現(xiàn)“彎道超車”
回看UWB芯片產業(yè),在過去很長一段時間內,汽車芯片市場基本上都被海外大廠所壟斷,包括恩智浦、Qorvo、蘋果等,形成了供應鏈高度依賴國外廠商的局面,價格的主導權被牢牢掌控在這些外商手里。當前,隨著國內智能家居的迅速發(fā)展,以及新能源汽車賽道興起,中國市場的崛起正在重塑物聯(lián)網行業(yè)格局。尤其是在國際關系日漸復雜、國內廠商經歷缺芯之痛的紛繁背景下,UWB芯片需求日益旺盛,自主可控的供應鏈安全成為重中之重,UWB汽車芯片迎來發(fā)展新機遇,無疑是一個給了國產UWB芯片一次“彎道超車”的機會。
在芯片國產化浪潮驅動作用下,為國內芯片廠商入局UWB賽道帶來了優(yōu)勢。雖然起步較晚,但得益于智能電子、智能家居、智慧汽車等較好的市場及產業(yè)鏈優(yōu)勢,目前UWB芯片正在加速崛起。
在國產廠商中,芯邦科技堅持技術創(chuàng)新,深耕無線通信芯片領域,提供更加精確、穩(wěn)定、安全的定位通信服務。早在2020年,芯邦開始積極布局UWB超寬帶通信產品線。芯邦科技擁有20年豐富的數(shù)字與模擬設計經驗,結合自身的技術積累,與相關企業(yè)合作,承擔科創(chuàng)委UWB重大攻關項目,積極開展相關芯片的研發(fā),取得了優(yōu)異的成果。
2023年,芯邦科技完成UWB核心技術(高速脈沖通信技術、超低功耗技術、安全技術,精準定位算法等)的研發(fā)工作,處于流片階段。
芯邦UWB芯片采用業(yè)內領先的數(shù)字射頻技術架構,同時也是全球首個采用藍牙和UWB融合的雙模SoC設計的產品,具有小尺寸、低成本、低功耗、高集成度的優(yōu)勢。當前,市場上的UWB+BLE芯片產品基本上是兩顆獨立的芯片,只能在模組層面實現(xiàn)雙模集成,嚴格來說并不是真正的雙模融合。因此,芯邦科技即將推出的UWB+BLE雙模SoC芯片,對UWB技術在各行業(yè)的落地發(fā)展,有著非同尋常的意義。
從產品性能看,UWB芯片兼具高速通信、高分辨感知和抗干擾的特性,支持高精度厘米級測距&定位,3D AOA測角和雷達功能,在性能指標上完全能夠媲美恩智浦、Qorvo等海外龍頭UWB芯片產品。
此外,芯邦科技與深開鴻已達成深度的合作,打開了UWB芯片和開源鴻蒙系統(tǒng)在萬物智能領域相互賦能的思路。把芯邦科技的超帶寬UWB芯片搭載到開源鴻蒙KaihongOS模組中,軟硬件深度融合,夯實數(shù)字底座,充分發(fā)揮KaihongOS面向萬物智聯(lián)的分布式軟總線等特性,實現(xiàn)系統(tǒng)、標準的統(tǒng)一,共同賦能國內智能手機終端行業(yè)、智能家居行業(yè)、汽車上下游等應用市場降低風險及生產成本。
隨著技術的進步和市場需求的變化,特別是隨著物聯(lián)網、智能汽車、AR/VR等新興領域的發(fā)展,UWB技術的高精度定位功能越來越受到重視,UWB技術的公眾認知度有望進入快車道。芯邦科技將繼續(xù)發(fā)揮創(chuàng)新變革精神,以自身豐富的經驗,完善的產品技術,構建國產UWB芯片產業(yè)鏈配套的體系。