【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(chǎn)業(yè)和技術(shù)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(dǎo)體等多家公司的技術(shù)專家和高層管理者分享自家公司最新的技術(shù)與產(chǎn)品,與在場行業(yè)媒體和業(yè)內(nèi)工程師共同探討產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀,共話半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)新未來。
今年4月份,蘋果發(fā)布了AirTag。大部分人對 AirTag的理解就是“使用UWB技術(shù)找物”。但其實,UWB還可以應(yīng)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(yīng)用。本次大會上,Qorvo中國區(qū)移動事業(yè)部銷售總監(jiān)江雄先生為觀眾做了題為《UWB(超寬帶)技術(shù)在消費市場的應(yīng)用和前景》的主題演講。
Qorvo中國區(qū)移動事業(yè)部銷售總監(jiān) 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(shè)計的技術(shù)。最早的位置尋找系統(tǒng)是GPS,給大家?guī)碓S多便利。但是GPS更適合在室外導(dǎo)航,因此對室內(nèi)定位技術(shù)的強烈需求催生了UWB技術(shù)。
UWB強在哪?
江雄指出了UWB技術(shù)最主要的五大優(yōu)點:
首先,精準度極高,UWB技術(shù)的精準度可以達到厘米級,目前市面定位技術(shù)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(shù)的能力是最強的。
第三,實時。UWB技術(shù)的延時非常短,為毫秒級。比GPS的響應(yīng)時間快50倍,這是一個很好的性能,在未來會有廣闊的應(yīng)用。
第四,實現(xiàn)方式比較容易,功耗較低,各種手持產(chǎn)品都可以非常方便應(yīng)用。
最后,安全性?,F(xiàn)在的UWB技術(shù)都符合IEEE 802.15.4z標準。
下圖是一個比較圖。分析圖片后可以發(fā)現(xiàn):
在應(yīng)用場景上,UWB可用于室內(nèi)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(shù)據(jù)傳輸力上,UWB超寬帶的數(shù)據(jù)傳輸可以做27M bps;另外,UWB安全性極高,遠超其它技術(shù),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(shù)相比的優(yōu)勢所在。
“傳統(tǒng)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(shù)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(shù)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(shù)來講,UWB肯定是最強的?!苯壑v道。
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(fā)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。
Qorvo UWB領(lǐng)軍市場
“Qorvo處于UWB比較領(lǐng)先的位置。我們做得早,從2013年就開始了,現(xiàn)在工業(yè)上已經(jīng)有非常多應(yīng)用了。目前大概有40個不同的垂直市場在使用UWB技術(shù),礦山、公安系統(tǒng)、倉儲、物流、工廠里邊很多在用?!闭劶癠WB在公司的發(fā)展,江雄如是說,“從標準來講,工業(yè)里面已經(jīng)有很多種標準了,包括IEEE 802.15.4a/z,以及歐洲汽車聯(lián)盟CCC的標準,以及UWB生態(tài)聯(lián)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(jīng)賣得很多了,下一代還在做產(chǎn)品集成度更高的產(chǎn)品。我們還提供了比較全面的技術(shù)支持,也會提供很多軟件的支持給客戶。還有Ecosystem,現(xiàn)在非常完善。我們可以提供最好的方案給客戶?!?/p>
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(wù)。紫色顯示公司可以結(jié)合自身強項——射頻產(chǎn)品做出性能更好的SIP。“我們可以有一整套的技術(shù),我們國內(nèi)的業(yè)務(wù)也很高,現(xiàn)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(yīng)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(nèi)的一些家用電器?!苯壑赋?。
那么UWB還會在哪些領(lǐng)域大放光彩呢?
博物館導(dǎo)覽。正如博物館里面的室內(nèi)導(dǎo)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(shù)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(xiàn)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(wù),UWB還可以提供數(shù)據(jù)的服務(wù),這是一個新的應(yīng)用方向?!袄?7M bps傳輸速率,還有延時比較短的特性,可以做數(shù)據(jù)的傳輸。數(shù)據(jù)傳輸這邊有一些新的應(yīng)用,比如VR應(yīng)用,還有手機對手機,手機對耳機,還有AR等,未來也有新的應(yīng)用會出來,大家會看到。”江雄指出。
UWB的春天還會遠嗎?
講了這么多,什么時候才是UWB真正爆發(fā)的時候呢?在江雄看來,現(xiàn)在就是一個很好的爆發(fā)時間點?!拔覀円呀?jīng)有很多客戶非常關(guān)注,在使用這樣的產(chǎn)品。剛才我也提到了OPPO、小米等手機廠商在使用,或者在關(guān)注,美的等家用電器的公司等都在關(guān)注UWB的技術(shù)。手機的應(yīng)用將帶動市場的發(fā)展?!?/p>
(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(yè)部高級銷售經(jīng)理Jessica所言,每個技術(shù)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(xù)努力,不斷發(fā)展完善UWB技術(shù),使之用于各種生活場景,為人們打造更加便利的生活!