本文來(lái)自微信公眾號(hào)“電子發(fā)燒友網(wǎng)”，作者/黃山明。
UWB技術(shù)，全稱為超寬帶無(wú)線通信技術(shù)（Ultra-Wideband），是一種利用極寬頻帶傳輸信息的無(wú)線通信技術(shù)。自誕生以來(lái)，UWB技術(shù)便被看做下一代技術(shù)，但在實(shí)際應(yīng)用中，卻只能用不溫不火來(lái)形容。不過(guò)近幾年，隨著Qorvo、高通及國(guó)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(fēng)口真的來(lái)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(lán)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(dòng)芯片，能夠應(yīng)用在手機(jī)、PC、IoT設(shè)備、車(chē)載等場(chǎng)景。
在高通的帶動(dòng)下，預(yù)計(jì)到今年下半年將會(huì)有眾多設(shè)備都將搭載這一芯片，也意味著UWB市場(chǎng)或?qū)㈤_(kāi)啟新的局面。
早在19世紀(jì)，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(jì)60年代，當(dāng)時(shí)主要作為軍用雷達(dá)技術(shù)被開(kāi)發(fā)和應(yīng)用，因其具有穿透能力強(qiáng)、抗干擾性能好、定位精度高等特點(diǎn)。
直到2002年，美國(guó)聯(lián)邦通信委員會(huì)（FCC）批準(zhǔn)UWB用于民用通信，正式開(kāi)放UWB在短距離通信的應(yīng)用許可。這一決定有力地推進(jìn)了UWB通信的發(fā)展，隨后各種技術(shù)方案圍繞國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的制定方面展開(kāi)了激烈的競(jìng)爭(zhēng)。
國(guó)內(nèi)方面，中國(guó)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(jì)劃啟動(dòng)了相關(guān)研發(fā)項(xiàng)目，國(guó)內(nèi)多所知名高校參與，并在后續(xù)幾年中取得了實(shí)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(hào)帶寬在納秒級(jí)別，可實(shí)現(xiàn)快速實(shí)時(shí)定位。由于脈沖時(shí)間寬度極短，因此可以實(shí)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(qiáng)抗干擾能力、安全性好、傳輸速率高、功耗低等特點(diǎn)，非常適用于室內(nèi)密集場(chǎng)所，比如倉(cāng)庫(kù)定位等。
在2019年，蘋(píng)果在iPhone 11系列上更是配備了UWB技術(shù)，也讓UWB越來(lái)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(guò)UWB來(lái)控制智能家居的技術(shù)。
UWB的風(fēng)口來(lái)了嗎？
目前對(duì)于用戶而言，UWB最大的應(yīng)用場(chǎng)景一個(gè)是在定位，另一個(gè)則是測(cè)距，至于UWB本身的大容量傳輸，相比當(dāng)前的Wi-Fi 6以及接下來(lái)的Wi-Fi 7，UWB并沒(méi)有明顯的優(yōu)勢(shì)。
那么以此來(lái)看，UWB主要可以幫助用戶進(jìn)行小設(shè)備的定位，比如蘋(píng)果推出的AirTag，能夠支持厘米級(jí)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(fèi)電子市場(chǎng)，在智能汽車(chē)中，UWB似乎爆發(fā)的更快一點(diǎn)。早在2019年，車(chē)聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟便將UWB列為下一代車(chē)輛安全訪問(wèn)技術(shù)，如今不少汽車(chē)品牌都已經(jīng)開(kāi)始使用上了UWB汽車(chē)數(shù)字鑰匙。
之所以在汽車(chē)上爆發(fā)，原因在于UWB本身的成本仍然相對(duì)較高。早期UWB芯片及其配套設(shè)備的生產(chǎn)成本相對(duì)較高，這對(duì)于消費(fèi)電子產(chǎn)品的制造商來(lái)說(shuō)是一大挑戰(zhàn)，較高的成本會(huì)直接影響到終端產(chǎn)品的定價(jià)和市場(chǎng)接受度。
同時(shí)UWB技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化工作進(jìn)展相對(duì)較慢，不同標(biāo)準(zhǔn)之間的兼容性和互操作性問(wèn)題影響了技術(shù)的廣泛應(yīng)用和生態(tài)系統(tǒng)的構(gòu)建。加上市場(chǎng)上已有的無(wú)線通信技術(shù)如藍(lán)牙、Wi-Fi等經(jīng)過(guò)長(zhǎng)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?cè)趥鬏斔俾?、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(yīng)用空間。
對(duì)于普通消費(fèi)者而言，基本很難接受一項(xiàng)成本較高的非剛需功能，這也是目前UWB的一大短板。許多場(chǎng)景已經(jīng)有了相對(duì)應(yīng)的通訊技術(shù)進(jìn)行替代，即便是UWB最擅長(zhǎng)的定位，藍(lán)牙中也有AOA技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)，并且成本更低。
不過(guò)在這幾年，不少玩家都在積極探索UWB的應(yīng)用，Qorvo收購(gòu)了Decawave，車(chē)規(guī)級(jí)UWB芯片則是恩智浦一家獨(dú)大，包括意法半導(dǎo)體、英飛凌、瑞薩等廠商都對(duì)UWB進(jìn)行了相應(yīng)布局。
國(guó)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(dǎo)體、捷揚(yáng)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(bào)告，2027年全球UWB的出貨量將超過(guò)12億個(gè)，年復(fù)合增長(zhǎng)率超過(guò)30%，以此來(lái)看，UWB未來(lái)仍有巨大空間。
小結(jié)
隨著技術(shù)的進(jìn)步和市場(chǎng)需求的變化，特別是隨著物聯(lián)網(wǎng)、智能汽車(chē)、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(lái)越受到重視。隨著高通、蘋(píng)果等企業(yè)的加入不僅提高了UWB技術(shù)的公眾認(rèn)知度，也為這一技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用打開(kāi)了新的窗口，使得UWB技術(shù)開(kāi)始在一些高端和專業(yè)應(yīng)用中逐漸升溫。
