電子發(fā)燒友網(wǎng)報道(文/黃山明)UWB技術(shù),全稱為超寬帶無線通信技術(shù)(Ultra-Wideband),是一種利用極寬頻帶傳輸信息的無線通信技術(shù)。自誕生以來,UWB技術(shù)便被看做下一代技術(shù),但在實際應用中,卻只能用不溫不火來形容。不過近幾年,隨著Qorvo、高通及國內(nèi)企業(yè)的多款產(chǎn)品相繼推出,是否意味著智能家居中UWB的風口真的來了?
UWB芯片密集發(fā)布
就在今年的MWC2024上,高通突然發(fā)布了一款FastConnect 7900芯片,值得注意的是,這款芯片采用了“Wi-Fi7+藍牙+UWB”的多模方案,更值得關(guān)注的是,這款芯片可以與高通最新發(fā)布的5G芯片驍龍X80組合成新一代的高端移動芯片,能夠應用在手機、PC、IoT設(shè)備、車載等場景。
在高通的帶動下,預計到今年下半年將會有眾多設(shè)備都將搭載這一芯片,也意味著UWB市場或?qū)㈤_啟新的局面。
早在19世紀,UWB的概念便已經(jīng)被提出,但現(xiàn)代意義上的UWB技術(shù)起始于20世紀60年代,當時主要作為軍用雷達技術(shù)被開發(fā)和應用,因其具有穿透能力強、抗干擾性能好、定位精度高等特點。
直到2002年,美國聯(lián)邦通信委員會(FCC)批準UWB用于民用通信,正式開放UWB在短距離通信的應用許可。這一決定有力地推進了UWB通信的發(fā)展,隨后各種技術(shù)方案圍繞國際標準的制定方面展開了激烈的競爭。
國內(nèi)方面,中國的UWB技術(shù)研發(fā)起步較晚,但自1999年起逐漸受到重視。2001年,“863”計劃啟動了相關(guān)研發(fā)項目,國內(nèi)多所知名高校參與,并在后續(xù)幾年中取得了實質(zhì)性成果。
相比其他通訊技術(shù),UWB具有高定位精度,其型號帶寬在納秒級別,可實現(xiàn)快速實時定位。由于脈沖時間寬度極短,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。
這也讓UWB不僅在定位精度上優(yōu)于其他通信技術(shù),還具備強抗干擾能力、安全性好、傳輸速率高、功耗低等特點,非常適用于室內(nèi)密集場所,比如倉庫定位等。
在2019年,蘋果在iPhone 11系列上更是配備了UWB技術(shù),也讓UWB越來越被更多的設(shè)備所引用,比如小米的“一直連”,華為的“靈犀指向遙控”都是通過UWB來控制智能家居的技術(shù)。
UWB的風口來了嗎?
目前對于用戶而言,UWB最大的應用場景一個是在定位,另一個則是測距,至于UWB本身的大容量傳輸,相比當前的Wi-Fi 6以及接下來的Wi-Fi 7,UWB并沒有明顯的優(yōu)勢。
那么以此來看,UWB主要可以幫助用戶進行小設(shè)備的定位,比如蘋果推出的AirTag,能夠支持厘米級的定位精度,還能夠?qū)崿F(xiàn)立體三維位置的跟蹤,將其貼合在一些設(shè)備上能夠起到防丟的效果。
相比消費電子市場,在智能汽車中,UWB似乎爆發(fā)的更快一點。早在2019年,車聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟便將UWB列為下一代車輛安全訪問技術(shù),如今不少汽車品牌都已經(jīng)開始使用上了UWB汽車數(shù)字鑰匙。
之所以在汽車上爆發(fā),原因在于UWB本身的成本仍然相對較高。早期UWB芯片及其配套設(shè)備的生產(chǎn)成本相對較高,這對于消費電子產(chǎn)品的制造商來說是一大挑戰(zhàn),較高的成本會直接影響到終端產(chǎn)品的定價和市場接受度。
同時UWB技術(shù)的標準化工作進展相對較慢,不同標準之間的兼容性和互操作性問題影響了技術(shù)的廣泛應用和生態(tài)系統(tǒng)的構(gòu)建。加上市場上已有的無線通信技術(shù)如藍牙、Wi-Fi等經(jīng)過長期發(fā)展,已經(jīng)形成了龐大的用戶基礎(chǔ)和完善的產(chǎn)業(yè)鏈,它們在傳輸速率、功耗、覆蓋范圍等方面的性能不斷優(yōu)化,一定程度上擠壓了UWB技術(shù)的應用空間。
對于普通消費者而言,基本很難接受一項成本較高的非剛需功能,這也是目前UWB的一大短板。許多場景已經(jīng)有了相對應的通訊技術(shù)進行替代,即便是UWB最擅長的定位,藍牙中也有AOA技術(shù)可以實現(xiàn),并且成本更低。
不過在這幾年,不少玩家都在積極探索UWB的應用,Qorvo收購了Decawave,車規(guī)級UWB芯片則是恩智浦一家獨大,包括意法半導體、英飛凌、瑞薩等廠商都對UWB進行了相應布局。
國內(nèi)也有如紐瑞芯、柯銳思德、易百德、浩云科技、環(huán)旭電子、聯(lián)睿電子、唐恩科技、精位科技、馳芯半導體、捷揚微、清研訊科等企業(yè)在UWB芯片領(lǐng)域中耕耘。據(jù)Techno Systems Research的最新報告,2027年全球UWB的出貨量將超過12億個,年復合增長率超過30%,以此來看,UWB未來仍有巨大空間。
小結(jié)
隨著技術(shù)的進步和市場需求的變化,特別是隨著物聯(lián)網(wǎng)、智能汽車、AR/VR等新興領(lǐng)域的發(fā)展,UWB技術(shù)的高精度定位功能越來越受到重視。隨著高通、蘋果等企業(yè)的加入不僅提高了UWB技術(shù)的公眾認知度,也為這一技術(shù)的實際應用打開了新的窗口,使得UWB技術(shù)開始在一些高端和專業(yè)應用中逐漸升溫。
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