由于 Verizon 的 5G 營(yíng)銷活動(dòng),人們對(duì)什么是超寬帶 (UWB)及其重要性產(chǎn)生了很多困惑。我們這些有幸使用 UWB 技術(shù)和產(chǎn)品的人永遠(yuǎn)不會(huì)將其與 5G 數(shù)據(jù)計(jì)劃混淆,但讓我們快速為其他人打破一些 UWB 神話。
UWB 不是:
Texas A&M 的 400 多名成員 Fightin' Texas Aggie Band,其寬度足以跨越整個(gè)足球場(chǎng)。
1970 年代為搭配白色鞋子和絲綢襯衫而佩戴的白色腰帶——它不是超白帶。
在一個(gè)貪吃的假期之后描述我的腹部。
現(xiàn)在,更多地了解 UWB 是什么:
測(cè)量距離極其準(zhǔn)確:精確到幾厘米(5 到 10 厘米)以內(nèi)。
在比藍(lán)牙?或 NFC 更大的范圍內(nèi)精確:高達(dá) 200 米。
低延遲:使用快速 2ns 脈沖達(dá)到 10s 的 Mbps 數(shù)據(jù)速率。
很快就會(huì)出現(xiàn)在您附近的智能手機(jī)上。
繼續(xù)閱讀以了解有關(guān) UWB 技術(shù)是什么以及我們將來(lái)如何使用它的更多信息。
超寬帶技術(shù)演進(jìn)
雖然 UWB 技術(shù)自1990 年代就已經(jīng)存在,但 2019 年是蘋(píng)果公司將 U1 芯片集成到 iPhone 11 中,從而拉開(kāi)了 UWB 的序幕。U1 中的“U”代表 UWB。雖然最初用于其他配備 U1 的 iPhone 11 的“空間感知”并啟用 Apple 的 AirDrop 功能,但 UWB 現(xiàn)在還用于 AirTag 的精確定位以及 HomePod mini 中手機(jī)和揚(yáng)聲器之間的平滑切換。
由于 UWB 體積小、價(jià)格低廉且功耗極低,因此它可以輕松集成到許多“功能強(qiáng)大”的產(chǎn)品中——可穿戴設(shè)備、耳戴式設(shè)備、便攜式設(shè)備、擁抱設(shè)備、貴重物品——因此我們可以準(zhǔn)確地記住我們把它們放在哪里了。UWB 不僅讓我們更接近我們關(guān)心的事物,而且還幫助許多人在 COVID-19 期間與他人保持安全距離。KINEXON 的 SafeTag 可穿戴設(shè)備正在幫助 NBA、NCAA、NFL 和 MLB 通過(guò)使用 UWB 讓運(yùn)動(dòng)員在練習(xí)和訓(xùn)練時(shí)保持健康和安全距離,從而避免接觸 COVID。
UWB 的另一個(gè)特點(diǎn)是其強(qiáng)大的安全性,這是汽車連接聯(lián)盟 (CCC) 將移動(dòng)設(shè)備視為汽車真正數(shù)字鑰匙的“關(guān)鍵”原因。CCC 的數(shù)字鑰匙結(jié)合了低功耗藍(lán)牙(BLE) 和 UWB,無(wú)需從口袋或錢包中取出智能手機(jī)即可實(shí)現(xiàn)被動(dòng)無(wú)鑰匙訪問(wèn)和發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)。通過(guò)短距離 BLE 連接驗(yàn)證車輛和智能手機(jī)之間的數(shù)字鑰匙后,與 UWB 的安全測(cè)距會(huì)話使車輛能夠執(zhí)行安全和準(zhǔn)確的距離測(cè)量以定位移動(dòng)設(shè)備。瞧,您的智能手機(jī)現(xiàn)在就是您的車鑰匙?,F(xiàn)在,即使是我也很難把自己鎖在車外!
UWB 在 3.1 和 10.6GHz 之間的頻率范圍內(nèi)運(yùn)行,因此它不會(huì)干擾 Wi- Fi?、藍(lán)牙、GPS 或其他流行的無(wú)線格式。與其他無(wú)線技術(shù)不同,UWB 不使用幅度或頻率調(diào)制。相反,UWB 在寬帶寬上發(fā)送窄脈沖的短序列以獲得精確的位置信息。UWB 能夠通過(guò) 2ns 的快速脈沖在寬帶寬(超過(guò) 500MHz)上達(dá)到每秒數(shù)十兆比特的數(shù)據(jù)速率,并且高度不受反射信號(hào)(多路徑)干擾和噪聲的影響。這意味著 UWB 不僅可以和平地共存于充滿各種科技產(chǎn)品的家庭中,還可以實(shí)現(xiàn)真正的智能家居,人們對(duì)照明、溫度、音樂(lè)和娛樂(lè)的偏好會(huì)隨著他們?cè)谡麄€(gè)房屋內(nèi)移動(dòng)。您可以在 Qorvo 的“未來(lái)就是超寬帶”視頻中看到它如何工作的示例。
展望未來(lái)
除了遠(yuǎn)程訪問(wèn)我們的汽車和房屋外,UWB 還將在互聯(lián)家庭、室內(nèi)導(dǎo)航、非接觸式支付、工廠自動(dòng)化和其他用例中實(shí)現(xiàn)許多新應(yīng)用。UWB 面臨的最大挑戰(zhàn)將是弄清楚如何處理我們生命中的 5,000 小時(shí),而不是花在尋找房子周圍丟失的東西上。那應(yīng)該足以讓我狂歡觀看我錯(cuò)過(guò)的 20 多季法律與秩序!
結(jié)論
UWB 技術(shù)可實(shí)現(xiàn)安全的低功耗、低延遲數(shù)據(jù)通信和精確的距離/位置測(cè)量。UWB 消耗極少的功率并在 3.1GHz 和 10.6GHz 之間的頻率范圍內(nèi)運(yùn)行,支持跨智能設(shè)備的安全通信,而不會(huì)中斷 Wi-Fi、藍(lán)牙和 GPS 等無(wú)線協(xié)議。
UWB 的精度優(yōu)勢(shì)顯而易見(jiàn)。UWB 非常有能力以 5 到 10 厘米的精度測(cè)量距離和位置。相比之下,藍(lán)牙、Wi-Fi 和其他窄帶無(wú)線電標(biāo)準(zhǔn)只能提供米以內(nèi)的精度。此外,由于 UWB 無(wú)線電脈沖極短,多路徑效應(yīng)通常不會(huì)與真實(shí)信號(hào)重疊,因此不會(huì)損害其完整性和強(qiáng)度。
自推出以來(lái),UWB 不斷發(fā)展以滿足互聯(lián)程度更高的世界的需求——包括幫助在 COVID 期間保持安全距離,以及驗(yàn)證用于遠(yuǎn)程訪問(wèn)的數(shù)字密鑰。展望未來(lái),超寬帶有望在室內(nèi)導(dǎo)航、非接觸式支付、工廠自動(dòng)化等我們尚未想象到的廣泛應(yīng)用中發(fā)揮關(guān)鍵作用。
這篇文章之前發(fā)表在 Microwave Journal 的網(wǎng)站和Qorvo 的博客上。
審核編輯黃昊宇
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超寬帶
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