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 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。
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。