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    Qorvo江雄:UWB技術在消費市場的應用和前景解讀

    2021-08-05
    作者:韋肖葳
    來源:電子技術應用
    關鍵詞: Qorvo UWB

    【編者按】

    2021年7月20日,第九屆EEVIA年度中國電子ICT媒體論壇暨2021產業和技術展望研討會在深圳順利召開。會議邀請了來自ADI、英飛凌、艾邁斯歐司朗、NI、Qorvo、安謀科技、伏達半導體等多家公司的技術專家和高層管理者分享自家公司最新的技術與產品,與在場行業媒體和業內工程師共同探討產業發展現狀,共話半導體產業新未來。

     

    今年4月份,蘋果發布了AirTag。大部分人對 AirTag的理解就是“使用UWB技術找物”。但其實,UWB還可以應用于很多場景,以蘋果手機為例,UWB可以控制音響,也可以控制燈,可以做很多場景的應用。本次大會上,Qorvo中國區移動事業部銷售總監江雄先生為觀眾做了題為《UWB(超寬帶)技術在消費市場的應用和前景》的主題演講。

     

    Qorvo中國區移動事業部銷售總監-江雄 演講圖片備選1.jpg

    Qorvo中國區移動事業部銷售總監 江雄先生

     

    UWB為何物?


    到底什么是UWB?其實,這是一種專為精準定位和安全通信而設計的技術。最早的位置尋找系統是GPS,給大家帶來許多便利。但是GPS更適合在室外導航,因此對室內定位技術的強烈需求催生了UWB技術。

     

    UWB強在哪?


    江雄指出了UWB技術最主要的五大優點:

    • 首先,精準度極高,UWB技術的精準度可以達到厘米級,目前市面定位技術里面沒有比這個更高的。

    • 第二,高可靠性。對于不同的物體直接傳輸識別,抗多徑干擾,UWB技術的能力是最強的。

    • 第三,實時。UWB技術的延時非常短,為毫秒級。比GPS的響應時間快50倍,這是一個很好的性能,在未來會有廣闊的應用。

    • 第四,實現方式比較容易,功耗較低,各種手持產品都可以非常方便應用。

    • 最后,安全性?,F在的UWB技術都符合IEEE 802.15.4z標準。

     

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    下圖是一個比較圖。分析圖片后可以發現: 


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    在應用場景上,UWB可用于室內和室外,GPS只能在室外使用;從精準度來講,UWB可以精確到最小的厘米級,GPS是5到20米,WiFi是5到15米;從覆蓋的范圍來說,UWB為25到250米,藍牙100到15米,WiFi是50到150米;數據傳輸力上,UWB超寬帶的數據傳輸可以做27M bps;另外,UWB安全性極高,遠超其它技術,延時也是毫秒級,而藍牙的傳輸率在三秒左右;UWB的尋物能力同樣超群,10秒左右可尋1000個物件。這些都是UWB與其它定位技術相比的優勢所在。

     

    “傳統的定位方式主要依靠信號強度來測量,例如Wifi藍牙,這種方式一般能做到5米的精度,準確率能有70%。有些技術能通過窄帶TOF的方式定位,在保證70%準確率的情況下也只能做到2米精度。UWB技術是100%物件的識別精度都是小于0.1米,這是非常強的。所以,對于找定位的技術來講,UWB肯定是最強的?!苯壑v道。


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    UWB的工作原理是什么?


    江雄指出,其實UWB的工作方式非常直接,當一個射頻信號源把信號發出去以后,接收源會第一時間收到直線距離到達的信號,通過接收的時間戳可以計算信號飛行距離。雖然在屋里面有很多的反射,反射以后有互相的干擾,而且反射以后信號有時候還會增強,但是對于UWB來講,所有的反射都可以忽略不計,它可以直接接收分辨出最先到達的信號。UWB有一種計算方式,能夠算出到它位置的最短距離,那個就是信號源。不止這些,UWB還可以通過到達相位差、計算出角度差,最后通過距離和角度來定位出接收端的目標在什么相對位置。

     

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    Qorvo UWB領軍市場


    “Qorvo處于UWB比較領先的位置。我們做得早,從2013年就開始了,現在工業上已經有非常多應用了。目前大概有40個不同的垂直市場在使用UWB技術,礦山、公安系統、倉儲、物流、工廠里邊很多在用?!闭劶癠WB在公司的發展,江雄如是說,“從標準來講,工業里面已經有很多種標準了,包括IEEE 802.15.4a/z,以及歐洲汽車聯盟CCC的標準,以及UWB生態聯盟Fira的標準等等。我們提供的Chip也是非常好的性能、低功耗,目前市場上已經賣得很多了,下一代還在做產品集成度更高的產品。我們還提供了比較全面的技術支持,也會提供很多軟件的支持給客戶。還有Ecosystem,現在非常完善。我們可以提供最好的方案給客戶?!?/p>


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    上圖說明了Qorvo的工作方式,其中綠色是公司提供的軟件服務。紫色顯示公司可以結合自身強項——射頻產品做出性能更好的SIP?!拔覀兛梢杂幸徽椎募夹g,我們國內的業務也很高,現在對整個的支持也都比較好?!苯垩a充道。

     

    探索UWB更多的可能性


    “當然UWB還有一些其它可能性的應用。就像小米、oppo在做的“一鍵連”、“一指連”,拿一個手機可以很容易去操控屋內的一些家用電器?!苯壑赋?。

     

    那么UWB還會在哪些領域大放光彩呢?

    • 博物館導覽。正如博物館里面的室內導航,到不同展品處拿對講機按一下就可以聽語音講解。UWB可以做出類似功能,走到哪里有一個標簽會自動定位播放,而且非常精準,不會錯位。

    • 增強型支付。即,類似有一定距離的NFC。

    • 等出租車。當排隊候車人數過多,無法分辨哪輛車是誰打的時候,用UWB就可以自動識別到自己打的車輛。

    • 地鐵掃碼進站。UWB可以實現稍微有一定距離的識別,或者不用伸手,直接在走過去的過程中機器就可以幫你識別好。


    當然,除了位置服務,UWB還可以提供數據的服務,這是一個新的應用方向?!袄?7M bps傳輸速率,還有延時比較短的特性,可以做數據的傳輸。數據傳輸這邊有一些新的應用,比如VR應用,還有手機對手機,手機對耳機,還有AR等,未來也有新的應用會出來,大家會看到?!苯壑赋?。

     

    UWB的春天還會遠嗎?


    講了這么多,什么時候才是UWB真正爆發的時候呢?在江雄看來,現在就是一個很好的爆發時間點?!拔覀円呀浻泻芏嗫蛻舴浅jP注,在使用這樣的產品。剛才我也提到了OPPO、小米等手機廠商在使用,或者在關注,美的等家用電器的公司等都在關注UWB的技術。手機的應用將帶動市場的發展?!?/p>

     

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    (注:當天展示的OPPO Find X3 Pro手機殼加Tag套裝,加載了Qorvo的UWB,從而可通過標簽精準定位)

     

    正如Qorvo超寬帶事業部高級銷售經理Jessica所言,每個技術都有它的長項和稍微不足的地方,比如做簡單的AGV定位,激光反射可能是最準的;WiFi的傳輸功能也是不可被替代的,畢竟還是其帶寬更寬。但是Qorvo的愿景就是持續努力,不斷發展完善UWB技術,使之用于各種生活場景,為人們打造更加便利的生活!



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