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探秘超寬帶技術(shù):UWB技術(shù)

發(fā)布時(shí)間 :

2019-12-23

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今年9月11日,新一代iPhone11終于與大家見(jiàn)面,除了A13處理器的性能一騎絕塵和3攝像頭升級,另一引人注目黑科技的就是那顆神秘的U1芯片。對此,蘋(píng)果只是簡(jiǎn)單解釋了“借助U1,您可以將iPhone對準他人的設備,AirDrop會(huì )優(yōu)先考慮該設備,以便您可以更快地共享文件。這僅僅是開(kāi)始。

U1芯片到底搭載了什么黑科技呢?我們從iPhone的技術(shù)說(shuō)明文檔中不難發(fā)現,在模組中有提到超寬帶芯片(Ultra Wideband Chip),用該技術(shù)可以提升設備的空間感知能力(Spatial Awareness)。

什么是UWB?

FCC對超寬帶的定義是信號帶寬和載波比大于0.2,或信號帶寬不小于500MHz,當工作在非授權頻段時(shí)對功率譜也有嚴格的要求,即不高于-41.3dBm/MHz。

現在我們說(shuō)的UWB是基于IEEE 802.15.4-2015里定義的UWB模式,目前正在定義的802.15.4z對UWB的定位和安全功能以及傳輸距離做了進(jìn)一步增強。

UWB都可以用來(lái)做什么?應用場(chǎng)景有哪些?

UWB芯片潛在應用包括智能家居技術(shù),增強現實(shí),移動(dòng)支付,無(wú)鑰匙進(jìn)入汽車(chē),甚至室內人員定位導航等,越來(lái)越多的應用正在開(kāi)發(fā)中。以UWB工業(yè)聯(lián)盟之一FiRa為例,其定義了三大用例:無(wú)縫訪(fǎng)問(wèn)控制、基于位置的服務(wù)和設備到設備服務(wù)。

例如在無(wú)縫訪(fǎng)問(wèn)控制情景中

應用了UWB的智能門(mén)鎖,如果不站在門(mén)鎖的前,門(mén)就不會(huì )打開(kāi);如果進(jìn)門(mén)之后他就會(huì )自動(dòng)鎖定。

例如在基于位置的服務(wù)情景中

在家庭音頻系統中,應用了UWB技術(shù)后可以根據聽(tīng)眾的位置在多個(gè)房間中移動(dòng)音樂(lè )播放。

例如在設備到設備服務(wù)情景中

兩個(gè)拿著(zhù)手機的人可以精確地相互定位,父母不會(huì )失去對孩子的追蹤,拼車(chē)客戶(hù)可以在車(chē)海中找到他們的駕駛員。

UWB為什么火起來(lái)?

隨著(zhù)物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的到來(lái),人們對于智能家居,增強現實(shí),移動(dòng)支付,無(wú)鑰匙進(jìn)入等技術(shù)的需求越來(lái)越高,對于設備之間的傳輸精度、定位精度、速度等要求也隨之提高。

正因為UWB技術(shù)由于其相比于藍牙,Wi-Fi等技術(shù)有著(zhù)更好的定位精度,更強的抗干擾能力,由此走到大家的眼前。近日,隨著(zhù)iPhone超高的帶貨能力,UWB也算正式進(jìn)入“網(wǎng)紅”技術(shù)的范疇。

UWB和其他定位技術(shù)有什么區別?

未來(lái)無(wú)線(xiàn)定位技術(shù)的趨勢是室內與室外相結合,實(shí)現精確并且無(wú)縫的定位。室外定位很明確,即GNSS技術(shù),例如GPS,北斗等。而室內定位技術(shù)則呈現百花齊放百家爭鳴的態(tài)勢,包括Wi-Fi,藍牙,紅外線(xiàn),RFID和Zigbee等等。

在定位精度方面UWB排名第一,可以達到30cm以?xún)龋溆嗉夹g(shù)的定位精度均在1m以上,遠遠低于UWB。同時(shí)在安全性,定位范圍等,UWB也是較高的。



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