UWB（Ultra-Wideband，超寬帶）技術(shù)是一種無線通信技術(shù)，以其高精度、高速數(shù)據(jù)傳輸和低功耗的特點，在多個領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大的潛力和應(yīng)用前景。據(jù)市場研究公司Data Bridge Market Research分析，2021年UWB市場規(guī)模為11.6億美元，預(yù)計到2029年將達(dá)到18.4億美元，預(yù)測期內(nèi)復(fù)合年均增長率為5.90%。智能手機(jī)、汽車、智能家居設(shè)備、可穿戴設(shè)備、消費者標(biāo)簽和實時定位系統(tǒng)（RTLS）等領(lǐng)域?qū)⒊蔀閁WB的主要應(yīng)用市場。
9月24日，集微網(wǎng)舉辦第80期“集微公開課”活動，特邀恩智浦半導(dǎo)體（NXP）大中華區(qū)智能識別市場經(jīng)理王曉華、汽車數(shù)字鑰匙市場經(jīng)理董珀進(jìn)行了《測距與雷達(dá)相結(jié)合，實現(xiàn)超寬帶技術(shù)的無限可能》的主題分享。兩位嘉賓詳細(xì)介紹了超寬帶UWB技術(shù)的特點和優(yōu)勢、參考標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范、業(yè)界首款UWB集成雷達(dá)應(yīng)用的單芯片解決方案以及集成雷達(dá)和安全測距的單芯片解決方案的全新應(yīng)用體驗。
把握UWB技術(shù)優(yōu)勢 恩智浦布局移動、汽車、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)三大應(yīng)用領(lǐng)域
王曉華首先詳細(xì)講解了UWB擁有的技術(shù)功耗低、定位精度高、抗干擾能力強(qiáng)、數(shù)據(jù)傳輸快等特點和優(yōu)勢。
他指出，UWB是一種不用載波，而采用時間間隔極短（小于1ns）的脈沖進(jìn)行通信的技術(shù)，由于使用的是非常窄的脈沖，因此在保持高數(shù)據(jù)傳輸速率的同時，功耗較低；UWB信號時域?qū)挾葮O窄，接收端能獲得極高的時間分辨率，從而實現(xiàn)厘米級的高精度定位；由于其高頻寬帶特性，UWB信號不易受到多徑效應(yīng)的影響，且具有較強(qiáng)的抗干擾能力；用于高速數(shù)據(jù)傳輸，如高清視頻數(shù)據(jù)傳輸、無線USB等。因其以上幾大優(yōu)勢，UWB主要用于室內(nèi)精確定位和雷達(dá)成像、數(shù)字鑰匙等領(lǐng)域。
UWB技術(shù)的發(fā)展離不開標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化的工作，這些標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范確保了UWB設(shè)備和系統(tǒng)能夠在全球范圍內(nèi)的互操作和協(xié)同工作。王曉華表示，恩智浦UWB產(chǎn)品——Trimension布局移動、汽車、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)（IIoT）三大領(lǐng)域，其中的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范也成為產(chǎn)品未來發(fā)展的關(guān)鍵。恩智浦產(chǎn)品選擇CCC、CSA及FuRa等三大國際標(biāo)準(zhǔn)，以確保產(chǎn)品的全球兼容性和市場接受度。
值得一提的是，恩智浦在這三大標(biāo)準(zhǔn)中皆擔(dān)任重要角色：恩智浦是UWB生態(tài)構(gòu)建者，是FiRa組織的聯(lián)合創(chuàng)始人之一，并且是CCC和CSA的董事會成員。
恩智浦推出業(yè)界首款UWB以及雷達(dá)應(yīng)用的單芯片解決方案Trimension SR250
隨后，王曉華對恩智浦近日推出的Trimension SR250單芯片解決方案做了介紹。他提到，Trimension SR250擁有三大特性：業(yè)界首款、降耗提效、加快上市。
王曉華表示，Trimension SR250是業(yè)界首款將UWB雷達(dá)傳感和安全超寬帶測距與片上處理相結(jié)合的單芯片解決方案，可為智能家庭和工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)提供全新的用戶體驗。在功效方面，Trimension SR250集成的雷達(dá)處理能力可以降低設(shè)備的功耗并提高效率。此外，對于第三方開發(fā)者來說，恩智浦的雷達(dá)功能由固件、中間件和示例應(yīng)用程序支持，可節(jié)省工作并簡化部署，以實現(xiàn)更快的設(shè)計。
王曉華指出，Trimension SR250集成了安全測距、3D到達(dá)角以及雷達(dá)傳感的功能，可提升用戶體驗、優(yōu)化家電設(shè)備的效率、加強(qiáng)安全以及降低BOM成本。他特別指出，相比SR100系列，雷達(dá)傳感是新增的功能。該功能共有兩個算法框架，一個是片上雷達(dá)處理：片上存在檢測算法。不需要在應(yīng)用處理器上進(jìn)行復(fù)雜的處理，為最終產(chǎn)品節(jié)省能源和成本；另一個是片外雷達(dá)處理：支持片外雷達(dá)處理，實現(xiàn)如生命監(jiān)測等更先進(jìn)的算法和分類。
對于產(chǎn)品的量產(chǎn)進(jìn)展，王曉華表示，Trimension SR250樣品已經(jīng)準(zhǔn)備就緒，預(yù)計將于2024年第四季度全面上市，包括通過恩智浦的模組合作伙伴進(jìn)行全面推廣。
在王曉華對消費及工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的恩智浦產(chǎn)品做了介紹之后，董珀為大家?guī)砑砂踩珳y距和短距雷達(dá)功能的恩智浦業(yè)界首款汽車級多功能UWB開發(fā)平臺——TRIMENSION NCJ29D6。
董珀指出，該芯片將于11月底量產(chǎn)，對比恩智浦上一代產(chǎn)品TRIMENSION NCJ29D5，NCJ29D6擁有以下四大特性：
1)通過更好的射頻靈敏度、雙天線分集和并發(fā)射頻接收降低系統(tǒng)延遲來增強(qiáng)測距性能；
2)測距與雷達(dá)相結(jié)合，可實現(xiàn)多種用途，并采用恩智浦靈敏度增強(qiáng)技術(shù)支持UWB雷達(dá)；
3)通過高集成度（計算能力、內(nèi)存、CAN-FD、Autosar、安全性）和多應(yīng)用能力降低系統(tǒng)成本；
4)設(shè)計超越ISO21434網(wǎng)絡(luò)安全要求，符合CCC和FiRa標(biāo)準(zhǔn)的一體式MAC SW單獨提供。
董珀指出，NCJ29D6可通過一個硬件涵蓋多項功能，包括電車無線充電、兒童檢測、安全帶提醒、闖入檢測以及腳踢傳感器等。
集成雷達(dá)和安全測距的單芯片解決方案，解鎖全新應(yīng)用體驗
恩智浦通過布局集成化的單芯片解決方案，解鎖了全新的應(yīng)用體驗，為未來智能設(shè)備的發(fā)展提供了新的方向。王曉華表示，恩智浦助力市場在移動設(shè)備中部署UWB技術(shù)，推動工業(yè)和物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)系統(tǒng)不斷發(fā)展。
在汽車領(lǐng)域，UWB技術(shù)主要應(yīng)用于安全汽車門禁、兒童檢測、安全帶提醒、入侵警報以及踢腿感應(yīng)等多種新體驗。
在移動設(shè)備領(lǐng)域，王曉華指出，第一主要是與汽車鑰匙做出配合，二是基于手機(jī)的室內(nèi)導(dǎo)航，三是手機(jī)防丟場景，包括蘋果、三星等Tag類產(chǎn)品。
在工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，集成雷達(dá)和安全測距的方案，可以擴(kuò)展至智慧家庭、智慧企業(yè)及智慧零售等多個領(lǐng)域。如智慧家庭中查找我的物品、免提訪問、家庭控制、增強(qiáng)音頻；智慧企業(yè)中安全訪問、室內(nèi)導(dǎo)航、工廠自動化；智慧零售中的RTL服務(wù)、資產(chǎn)追蹤、免提支付等等。
在公開課最后，王曉華及董珀熱情回答了觀眾提出的問題。本期公開課在兩位經(jīng)理精彩的分享以及熱烈的互動中圓滿結(jié)束，可以掃描下方二維碼下載集微公開課講義及關(guān)注恩智浦官微，獲取更多關(guān)于半導(dǎo)體行業(yè)UWB技術(shù)的干貨。
