車載UWB雷達(dá)開始商用，相較于毫米波雷達(dá)有何優(yōu)勢(shì)？

近日，半導(dǎo)體知識(shí)產(chǎn)權(quán)公司CEVA宣布，對(duì)其UWB業(yè)務(wù)線進(jìn)行擴(kuò)容，為車內(nèi)兒童存在檢測(cè)場(chǎng)景推出UWB雷達(dá)平臺(tái)，從而滿足Euro-NCAP及其他地區(qū)的類似規(guī)定。

據(jù)了解，兒童存在檢測(cè)是一種安全系統(tǒng)，旨在檢測(cè)兒童或?qū)櫸锸欠褚馔膺z留在車內(nèi)并發(fā)出警報(bào)。目前，歐洲的Euro-NCAP、中國的CNCAP、美國的NHTSA都在積極推動(dòng)此系統(tǒng)落地，車內(nèi)兒童的安全已在國際范圍內(nèi)受到重點(diǎn)關(guān)注。

（注：Euro-NCAP為歐盟新車認(rèn)證協(xié)會(huì)；CNCAP為中國新車評(píng)價(jià)規(guī)程；NHTSA為國家公路交通安全管理局）

根據(jù)CEVA介紹，其UWB雷達(dá)解決方案有三個(gè)特點(diǎn)，一是以低于1bpm（每分鐘呼吸，Breath Per Minute）的分辨率提供更加精確的檢測(cè)；二是同時(shí)利用相干解調(diào)架構(gòu)和測(cè)距算法，支持手勢(shì)識(shí)別和入侵者警報(bào)功能；三是該方案設(shè)計(jì)為可與目前火熱的數(shù)字車鑰匙共存，允許重復(fù)使用數(shù)字鑰匙UWB錨硬件。

不過，根據(jù)已知信息可以發(fā)現(xiàn)，該UWB解決方案應(yīng)用的是其雷達(dá)功能。雖然UWB的發(fā)展近兩年如日中天，但還是以其定位功能為主，雷達(dá)實(shí)際上是其非?！肮爬稀钡哪芰?。然而，毫米波雷達(dá)、激光雷達(dá)、攝像頭等方案在車端場(chǎng)景“廝殺”異常激烈的今天，UWB是否能憑借雷達(dá)功能拿下屬于自己的市場(chǎng)呢？另外，UWB雷達(dá)對(duì)比其他技術(shù)又有哪些優(yōu)劣呢？

UWB老技術(shù)，車載新應(yīng)用

UWB技術(shù)出現(xiàn)在20世紀(jì)60年代，最早用作雷達(dá)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)探測(cè)、檢測(cè)功能，主要用于軍事方面，1989年，美國國防部首次將其名字確定為"超帶寬"。之后，隨著世界走向和平，UWB的應(yīng)用場(chǎng)景也從軍用走向民用，在2002年，F(xiàn)CC（美國聯(lián)邦通信委員會(huì)）正式將3.1GHz-10.6GHz作為UWB室內(nèi)通信頻段向民用領(lǐng)域開放。

UWB應(yīng)用（圖源：《中國UWB與藍(lán)牙市場(chǎng)調(diào)研報(bào)告（2021版）》，AIOT星圖研究院）

作為雷達(dá)，與傳統(tǒng)的激光、紅外探測(cè)和聲波探測(cè)技術(shù)相比，利用UWB雷達(dá)檢測(cè)人體的生命信號(hào)不受環(huán)境溫度、熱物的影響，能有效穿透介質(zhì)，較好地解決了激光、紅外探測(cè)受溫度影響嚴(yán)重、遇物體阻擋失效及誤報(bào)的概率，也克服超聲探測(cè)受環(huán)境雜物反射干擾、水、冰、土阻擋失效的問題。

如今，在戰(zhàn)后傷員探尋、地震或塌方后人員探尋等方面，UWB雷達(dá)仍是主流方案。

而隨著民用領(lǐng)域需求的激增，尤其近兩年來車市的火熱，UWB基于其技術(shù)的成熟得到了更廣泛的應(yīng)用，也迎來了第二個(gè)高速發(fā)展期。作為低成本的車內(nèi)雷達(dá)解決方案，UWB雷達(dá)檢測(cè)應(yīng)用早已被作為概念提出，尤其在車內(nèi)生命體征狀態(tài)監(jiān)測(cè)、UWB腳踢打開后備箱兩個(gè)場(chǎng)景中。

當(dāng)然，UWB的對(duì)手也不再只是紅外、聲波等，而需要面對(duì)如今風(fēng)頭更甚的毫米波雷達(dá)、攝像頭等，那么，在此背景下，UWB雷達(dá)是否具有優(yōu)勢(shì)呢？

技術(shù)上或不具優(yōu)勢(shì)，但產(chǎn)業(yè)上優(yōu)勢(shì)明顯

針對(duì)除兒童存在檢測(cè)外的更多智能駕駛使用場(chǎng)景，目前攝像頭、毫米波雷達(dá)、UWB雷達(dá)均能實(shí)現(xiàn)，但實(shí)現(xiàn)方式并不相同，其效果和成本上也有所不同。而通過討論相關(guān)方案在技術(shù)、產(chǎn)業(yè)、成本的問題，便能了解在該場(chǎng)景下哪種技術(shù)商用的可能性更大，又是否具有應(yīng)用前景。

技術(shù)角度

從技術(shù)上來說，對(duì)比以攝像頭為主的視覺方案，基于UWB雷達(dá)技術(shù)的方案能夠有效保護(hù)用戶的隱私安全。并且，目前無論是車載還是居家的監(jiān)測(cè)需求，都已在不斷告別攝像頭方案，轉(zhuǎn)而選擇雷達(dá)等傳感器，在滿足監(jiān)測(cè)需求同時(shí)，避免個(gè)人隱私泄露。

但對(duì)比毫米波雷達(dá)，UWB卻不占優(yōu)勢(shì)。眾所周知，無線電波的波長(zhǎng)越短、頻率越高，相同時(shí)間內(nèi)傳輸?shù)男畔⒕驮蕉?。于是，?duì)比毫米波雷達(dá)3KHz-3000GHz的使用頻段，UWB的3.1-10.9GHz的使用頻段的確不如前者。

另一方面，今年1月，我國工信部無線電管理局發(fā)布了《超寬帶（UWB）設(shè)備無線電管理規(guī)定（征求意見稿）》。根據(jù)新規(guī)定內(nèi)容，未來國內(nèi)UWB技術(shù)的使用頻段為：7235-8750MHz。相比此前國內(nèi)常用的6000-9000MHz進(jìn)行了一定收窄。雖然規(guī)定能夠使UWB更加標(biāo)準(zhǔn)化，但也一定程度上對(duì)其應(yīng)用場(chǎng)景進(jìn)行了限制。

產(chǎn)業(yè)角度

從產(chǎn)業(yè)的角度來說，針對(duì)跨設(shè)備間的聯(lián)動(dòng)性，對(duì)比攝像頭所代表的視覺方案，UWB的確不如攝像頭應(yīng)用量大。

不過，對(duì)比毫米波雷達(dá)，UWB的生態(tài)完整度卻更好。尤其隨著更多的移動(dòng)設(shè)備都在搭載UWB芯片，多設(shè)備的聯(lián)動(dòng)需求能帶動(dòng)更多的應(yīng)用落地。比較具有說服力的是，作為出貨量最大的消費(fèi)級(jí)設(shè)備，手機(jī)正在不斷安裝UWB芯片。

據(jù)了解，2022上半年全球智能手機(jī)UWB的滲透率約16%，目前蘋果（全系標(biāo)配）、三星（Note20系列）、小米（MIX4）都已搭載UWB技術(shù)。而到2023年將有更多品牌及型號(hào)的手機(jī)會(huì)加入其中，今年開年發(fā)布的魅族新機(jī)魅族20 Pro就已確認(rèn)搭載UWB技術(shù)。

成本角度

從成本的角度來說，目前一枚UWB芯片的價(jià)格在4-4.5美金（折合人民幣約30元），通常一輛車需要裝配約5枚UWB芯片，算下來UWB方案的成本價(jià)約為150元。

對(duì)比視覺方案，普通車載攝像頭模組價(jià)值量為200元，ADAS車載攝像頭模組價(jià)值量則為400元，一輛車需要裝配至少6顆攝像頭（1個(gè)前視，1個(gè)后視，4個(gè)環(huán)視），市面上車載攝像頭方案的成本價(jià)約為2000元。

而對(duì)比毫米波雷達(dá)方案，通常艙內(nèi)毫米波雷達(dá)的成本約300元、腳踢100元，市面上車載毫米波雷達(dá)的成本價(jià)為2萬/套（整套輔助駕駛方案）。

由此不難看出，UWB方案在成本上依然占據(jù)優(yōu)勢(shì)。

結(jié)語

隨著車市的持續(xù)火熱，更多對(duì)監(jiān)測(cè)、定位存在需求的場(chǎng)景不斷出現(xiàn)，UWB在未來必然會(huì)受到更多關(guān)注，得到更加廣泛的應(yīng)用。雖然在很多場(chǎng)景下，UWB在技術(shù)等方面不具備明顯優(yōu)勢(shì)，但基于適配性等多方面的考慮，UWB定然能拿到更多市場(chǎng)。

審核編輯黃宇