UWB,更进一步

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UWB,更进一步

 

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【关 键 词】 UWB芯片技术应用汽车

UWB(Ultra-Wideband)技术自2019年苹果在iPhone 11中集成U1芯片后,迅速在消费市场崭露头角。尽管UWB的历史可以追溯到1887年,但其真正的发展始于1989年美国国防部将其定义为“超宽带”。然而,直到近年,UWB才在智能手机、防丢器、汽车钥匙、资产追踪和室内导航等领域找到应用。尽管如此,UWB的普及速度并未达到预期,部分原因在于早期解决方案的复杂性和高成本。

UWB技术的关键优势在于其高精度定位和抗干扰能力,尤其在汽车准入系统中表现出色。传统的BLE和NFC技术存在被黑客攻击的风险,而UWB通过双向测距和时间戳验证,有效防止了中继攻击,提升了安全性。Fira联盟指出,UWB为现代车辆带来了安全性、便利性、功能性和可靠性四大好处。

然而,UWB的早期发展面临诸多挑战。早期的UWB解决方案采用分立架构设计,开发者需要额外配置主控芯片(MCU)并编写底层驱动程序,这不仅增加了开发难度,还导致系统功耗高、成本高。此外,许多早期方案不符合车规标准,限制了其在汽车市场的应用。

近年来,芯片厂商如NXP、三星电子和Qorvo推出了集成化的UWB SoC方案,显著降低了设计门槛。以Qorvo的QM35825为例,该芯片集成了射频端口、低噪声放大器、功率放大器、安全功能和Arm Cortex-M33 MCU,支持测距、AoA、雷达和数据传输功能,精度可达±5cm。Qorvo还推出了符合车规认证的QPF5100Q,支持UWB脉冲雷达,适用于极端温度环境,满足了汽车市场的需求。

UWB的应用场景正在不断扩展,从智能家居、工业物流到医疗市场,UWB都展现出巨大潜力。在智能家居中,UWB可用于访问控制和位置感知;在工业领域,UWB能追踪贵重资产和优化物流;在医疗市场,UWB的高可靠性使其成为生命体征监测的理想选择。

汽车市场是UWB的另一重要应用领域。Euro NCAP引入的儿童存在检测标准为UWB雷达提供了新的应用场景。UWB雷达能够穿透车内固体物质,精确检测婴儿的呼吸和心率变化,同时保护乘客隐私。此外,UWB的手势识别功能也为汽车控制带来了更多可能性。

展望未来,UWB技术有望在更多领域实现突破。随着芯片集成度的提高和产业链的成熟,UWB的普及速度将加快。Qorvo等厂商的持续创新和合作,将进一步推动UWB在智能家居、工业、医疗和汽车市场的应用,为这一古老技术带来新的生机。

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【原文作者】 半导体行业观察
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