【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(dá)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(shí)，UWB還可以應(yīng)用于很多場景，以蘋果手機(jī)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(fèi)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(shí)，這是一種專為精準(zhǔn)定位和安全通信而設(shè)計(jì)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(qiáng)烈需求催生了UWB技術(shù)。
UWB強(qiáng)在哪？
江雄指出了UWB技術(shù)最主要的五大優(yōu)點(diǎn)：
首先，精準(zhǔn)度極高，UWB技術(shù)的精準(zhǔn)度可以達(dá)到厘米級，目前市面定位技術(shù)里面沒有比這個(gè)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(qiáng)的。
第三，實(shí)時(shí)。UWB技術(shù)的延時(shí)非常短，為毫秒級。比GPS的響應(yīng)時(shí)間快50倍，這是一個(gè)很好的性能，在未來會有廣闊的應(yīng)用。
第四，實(shí)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。現(xiàn)在的UWB技術(shù)都符合IEEE 802.15.4z標(biāo)準(zhǔn)。
下圖是一個(gè)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(zhǔn)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(lán)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(yuǎn)超其它技術(shù)，延時(shí)也是毫秒級，而藍(lán)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(gè)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(qiáng)度來測量，例如Wifi藍(lán)牙，這種方式一般能做到5米的精度，準(zhǔn)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(zhǔn)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(qiáng)的。所以，對于找定位的技術(shù)來講，UWB肯定是最強(qiáng)的。”江雄講道。
UWB的工作原理是什么？
江雄指出，其實(shí)UWB的工作方式非常直接，當(dāng)一個(gè)射頻信號源把信號發(fā)出去以后，接收源會第一時(shí)間收到直線距離到達(dá)的信號，通過接收的時(shí)間戳可以計(jì)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(shí)候還會增強(qiáng)，但是對于UWB來講，所有的反射都可以忽略不計(jì)，它可以直接接收分辨出最先到達(dá)的信號。UWB有一種計(jì)算方式，能夠算出到它位置的最短距離，那個(gè)就是信號源。不止這些，UWB還可以通過到達(dá)相位差、計(jì)算出角度差，最后通過距離和角度來定位出接收端的目標(biāo)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(gè)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。”談及UWB在公司的發(fā)展，江雄如是說，“從標(biāo)準(zhǔn)來講，工業(yè)里面已經(jīng)有很多種標(biāo)準(zhǔn)了，包括IEEE 802.15.4a/z，以及歐洲汽車聯(lián)盟CCC的標(biāo)準(zhǔn)，以及UWB生態(tài)聯(lián)盟Fira的標(biāo)準(zhǔn)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。”
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(qiáng)項(xiàng)——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(gè)的支持也都比較好。”江雄補(bǔ)充道。
探索UWB更多的可能性
“當(dāng)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(gè)手機(jī)可以很容易去操控屋內(nèi)的一些家用電器。”江雄指出。
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(jī)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(gè)標(biāo)簽會自動定位播放，而且非常精準(zhǔn)，不會錯位。
增強(qiáng)型支付。即，類似有一定距離的NFC。
等出租車。當(dāng)排隊(duì)候車人數(shù)過多，無法分辨哪輛車是誰打的時(shí)候，用UWB就可以自動識別到自己打的車輛。
地鐵掃碼進(jìn)站。UWB可以實(shí)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(jī)器就可以幫你識別好。
當(dāng)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(gè)新的應(yīng)用方向。“利用27M bps傳輸速率，還有延時(shí)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(jī)對手機(jī)，手機(jī)對耳機(jī)，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(yuǎn)嗎？
講了這么多，什么時(shí)候才是UWB真正爆發(fā)的時(shí)候呢？在江雄看來，現(xiàn)在就是一個(gè)很好的爆發(fā)時(shí)間點(diǎn)。“我們已經(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(jī)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(jī)的應(yīng)用將帶動市場的發(fā)展。”
（注：當(dāng)天展示的OPPO Find X3 Pro手機(jī)殼加Tag套裝，加載了Qorvo的UWB，從而可通過標(biāo)簽精準(zhǔn)定位）
正如Qorvo超寬帶事業(yè)部高級銷售經(jīng)理Jessica所言，每個(gè)技術(shù)都有它的長項(xiàng)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(zhǔn)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！
