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攻克UWB+BLE雙模融合,芯邦在UWB賽道快速崛起

從行業(yè)調查來看,UWB未來會成為智能手機的標配技術,而汽車和各種智能設備上也都會搭載UWB芯片?,F在全球每年手機出貨量大約在15億臺,其中僅僅蘋果手機搭載的UWB芯片就有2億片。在五年內,每年會有大概10億片的市場價值,而且外延的設備會非常多,一個手機可能會對應三到十個設備,這是一個非常廣闊的藍海市場。
研究機構Techno Systems Research 發(fā)布的報告指出:2021 年全球 UWB 的出貨量預計將達到 2 億個以上,到 2027 年這一數字將超過 12 億。而智能手機將在 2027 年成為 UWB 的最大應用市場,其次則是汽車、智能家居設備、可穿戴設備等。
UWB技術的特點和應用價值
UWB 不同于傳統(tǒng)的通信技術,它通過發(fā)送和接收具有納秒或微秒級以下的極窄脈沖來實現無線傳輸。由于UWB脈沖時間寬度極短,因此可以實現頻譜上的超寬帶:使用的帶寬在 500MHz 以上。
與藍牙相比,UWB技術延遲更短、傳輸數據更大,它不僅使用 3.1 和 10.6 GHz 之間的更高頻率,因為UWB使用更寬的 500 MHz 信道,可以在短時間內發(fā)送大數據包,而藍牙通常限制在 20 MHz。UWB 的延遲通常只有一毫秒,而藍牙 LE(低功耗)的延遲明顯更長。UWB 還提供更長的范圍,理論上可以達到 250 米。
簡而言之,這項技術通過超大帶寬和低發(fā)射功率,實現低功耗水平上的快速數據傳輸。由于 UWB 脈沖的時間寬度極短,實現高速通信、高精度定位和高分辨力感知的特點,在物聯(lián)網、消費電子、汽車互聯(lián)等相關領域有著廣闊的應用前景。
UWB+BLE雙模融合滿足多樣化場景應用
雖然UWB技術能同時實現高速通信、高精度定位和高分辨力感知,但仍需要和其他相關技術配合才能實現萬物智聯(lián)的多樣化場景訴求。
在大多數應用場景中,目前互補性最強的是BLE技術:通過把BLE技術與UWB技術的結合,不但可以降低UWB產品和應用的整體功耗,降低生產成本,而且利用BLE芯片每年近50億顆的出貨量能使UWB技術和產品快速滲透市場,從而通過BLE實現初略定位和網絡接入,結合UWB實現精準定位和空間感知,打造真正聯(lián)結一切的”萬物智聯(lián)“網絡。
雖然UWB+BLE雙模融合技術在萬物智聯(lián)應用市場上有巨大的優(yōu)勢,但是UWB+BLE雙模融合系統(tǒng)級芯片的設計歷來是個難點。在硬件方面,大帶寬、低功耗、低成本射頻前端電路包括低噪聲放大器(LNA)、數字射頻功率放大器(DPA)、全數字鎖相環(huán)(ADPLL)等射頻芯片關鍵電路都具有相當的技術和量產難度。在軟件方面,數字輔助射頻模擬校準算法(如頻率校準、功率校準、帶寬校準、匹配校準、線性度校準等)也屬于前沿研究課題。此外,如何實現SoC低功耗優(yōu)化設計,以及多系統(tǒng)共存時彼此之間的影響和干擾如何排除,都是不容易解決的問題。
當前,市場上的UWB+BLE芯片產品基本上是兩顆獨立的芯片,只能在模組層面實現雙模集成,嚴格來說并不是真正的雙模融合。因此,芯邦科技即將推出的UWB+BLE雙模SoC芯片,對UWB技術在各行業(yè)的落地發(fā)展,有著非同尋常的意義。
這款芯片是第一款真正芯片層面(同一顆DIE)集成的UWB+BLE雙模芯片,無論是準確率、功耗還是穩(wěn)定性,都比之前只能在模組層面集成的產品有了質的提升。在這款芯片的支持下,未來更多的暢想的應用場景將從想象走向現實,尤其是汽車、家居行業(yè),都可能迎來新一輪的智能互聯(lián)升級。