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干貨 | 關于超寬帶(UWB)技術的四個誤區

來源:深圳市晧辰電子科技有限公司   2020年11月27日 17:54  

誤區一:UWB只能短距離運行

 

這種理解是不正確的。雖然UWB在技術上是一種短程無線技術(如藍牙、WiFi和NFC),但這實際上更像是一個類別列表。UWB的工作頻率介于6.5GHz和10GHz之間,而藍牙的固定頻率為2.4GHz。一般規律是頻率越高,距離越短。

 

然而,在條件允許下,UWB的工作范圍可以延伸到100米——相當于一個足球場的長度。當然,真實世界的范圍取決于終產品設計中的許多變量和它所計劃的環境。天線設計,例如,功率水平,信道頻率,傳播環境的復雜性,以及信號可能要通過的材料的種類,這些都有影響。

 

UWB在金屬環境中的性能不好,但可以通過其他材料,如木材、灰泥甚至磚塊等——而材料的密度會影響范圍。因此,盡管目前許多應用都在使用UWB,因為它具有短程的優點,但它可以擴展得更遠。

 

誤區二:UWB只是另一種連接技術

 

當然,它初是作為高速數據通信的一種手段出現的,當時它正面臨著WiFi的挑戰,但那是那時。UWB經歷了幾次變革:它從基于OFDM的數據通信發展到ieee802.15.4a中規定的脈沖無線電技術,而ieee802.15.4z(PHY/MAC層)中規定的安全擴展使其成為一種*的安全準確的測距技術。

 

經過這一轉變,今天的UWB已經從數據通信發展成了一種*的東西:一種安全的精密測距脈沖無線電技術。因此,它更符合傳感技術的范疇,能夠比其他任何技術更準確地定位物體,精度到10cm,為產品帶來了空間和感知的新維度。

 

誤區三:UWB的標準優勢可以與藍牙媲美

 

自從UWB展示了其難以置信的準確位置感知能力之后,藍牙LE和WiFi的定位能力和準確性也得到了提提高。在實驗室條件下進行的實驗,包括非常高的基礎設施密度和無阻擋的情況下,新的藍牙5.1展示了精密的測距,WiFi聯盟也宣布了他們在即將發布的版本中加入了物理定位。但受限于物理學定律,它們仍然依賴于窄頻帶的調制正弦波,而UWB有一個*的脈沖信號(2ns),工作頻率超過500MHz。

 

藍牙和WiFi使用接收機信號強度指示(RSSI)技術,*,這種技術更容易受到環境因素的影響,包括來自其他無線電和障礙物的干擾,從而導致信號衰減,精度降低。

 

UWB基于飛行時間測量,距離由脈沖包的傳播時間決定。根據FiRa聯盟的說法:“UWB的陡峭且狹窄的脈沖快速傳輸使得能夠以更高的確定度標記信號定時。UWB脈沖信號即使在設備之間的距離增加情況下也能保持其準確性,并在非視距情況下顯示出出色的彈性。”

 

簡單地說,在更多受限環境中,UWB可以做得更多,更準確,更可靠。

 

誤區四:UWB是一種利基技術

 

是的,主要是三大公司——蘋果、三星和寶馬——一直在報道UWB強大的移動訪問和文件共享能力,它們的整合努力對更廣泛的生態系統發展的影響不容低估。

 

當汽車工業采用一項新技術時,這項技術就根深蒂固了,因為汽車業的決策將是一代又一代的。手機也是如此。決定在平臺上增加另一個射頻或天線是一件大事,除非能為消費者帶來巨大的價值,否則是不會發生的。一項新技術應用到手機上,成為一種免費資源,并引發人們對新技術的采用,現在才剛剛開始顯現。

 

事實上,FiRa聯盟已經列出了35個以上的用例,而且還會有更多的應用。室內GPS、憑證共享、訪問控制、基于手勢的控制和VR游戲、基于狀態的設備激活……這些僅僅是一個開始。UWB可以從電話延伸到汽車,再到物聯網傳感器、設備和各種物體,而移動設備可能是UWB廣泛擴展的種子平臺。

 

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