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[导读]从电容屏触控芯片,到指纹识别和面部识别芯片,再到TWS蓝牙芯片,苹果无疑是带货界的扛把子,但是自iPhone 11应用的UWB芯片似乎没有想象中的那么火

从电容屏触控芯片,到指纹识别和面部识别芯片,再到TWS蓝牙芯片,苹果无疑是带货界的扛把子,但是自iPhone 11应用的UWB芯片似乎没有想象中的那么火?其实不然,或许这是一项慢热的技术,因为我们发现,在UWB芯片这个赛道,近日有多家UWB芯片厂商获得投资,国内玩家开始逐渐涌现。前几项技术大都造就了一些企业,指纹识别成就了汇顶科技,TWS蓝牙芯片更是造就恒玄科技、中科蓝汛、珠海杰理等,那么UWB是否如前几项技术那般火爆,成就一批UWB芯片企业,将其送上市。

UWB技术优势颇多

超宽带无线电技术(UWB)早期源于20世纪60年代,通过超大带宽,实现低功率谱密度上的快速数据传输。随着UWB发展到今天,其技术特点也更适用于安全测距和室内定位,UWB的工作原理其实很简单,只要是装了UWB的设备(如智能手机、腕带或智能钥匙)进入了另一个UWB设备的范围,这些设备就可以通过TOF实现精确测距,为无线设备创造了新的空间环境。虽然低功耗蓝牙和Wi-Fi已经在今天的市场广泛采用,但与UWB相比,它们在定位能力方面缺乏准确性。

UWB的突出优势是它能够在视线或非视线范围内精确定位相关设备和物体,精度可以小于10厘米,其每秒的刷新率为200~1000次,而且定位是实时的。此外,超宽带脉冲还能抵抗多路径效应,即当无线电信号通过多条路径到达接收器时,可以准确区分主信号路径,而不被自然或人造物体的反射或折射干扰。它对窄带衰落和干扰的免疫力使它成为一个非常强大的技术选择。再者,通常情况下,UWB用于定位和测距的超宽带脉冲在6.5到9 GHz的频率范围内工作,而不是在2.4 GHz左右的繁忙ISM频段,这意味着UWB与当今最流行的无线格式共存,包括卫星导航、Wi-Fi、蓝牙,甚至是近场通信(NFC)。

还有就是UWB能够提供更高的安全性。它被定义为新的802.15.4z规范的一部分,这是物理层(PHY)的一个额外部分,用于发送和接收数据包。新特性增加了密码学、随机数生成和其他技术,使外部攻击者更难访问或操纵UWB通信。综上,凭借高精度定位和更高的安全性等优势,UWB或将成为智能万物互联网时代的重要底层技术。有优势,就有市场。

目前常见的定位技术主要有蓝牙、RFID、WIFI、超宽带(UWB)、超声波等。

UWB无线定位技术由于功耗低、抗多径效果好、安全性高、系统复杂度低,尤其是能提供非常精确的定位精度等优点,而成为未来无线定位技术的热点和首选。

与WIFI和蓝牙等传统定位方式相比,UWB可以实现厘米级别的实时定位,同时保证100%物件的识别。

对于未来AR,VR等需要精确定位多个物体实时相对位置的应用场景,UWB将有着目前蓝牙、WIFI、光学辅助+图形识别所无法比拟的技术优势。

超宽带通信技术UWB(Ultra Wide band)是一种通过发送纳秒级别非正弦波窄脉冲来传输数据的无线载波通信技术,凭借10-15cm级别的定位精度优势,逐渐在定位和指向等应用场景发挥潜力。

基于ToF(Timeof Flight)技术的配套算法来计算无线电波返回设备的时间,从而推定出设备间的距离。在此基础上,还可以通过多个设备间的联动,实现相对位置的精确测定。

相对于带宽较窄发通信技术,UWB的宽带应用意味着连接的高稳定性——即使在拥挤的多径信号环境中,也能提供高精度的定位,受到的干扰可忽略不计。

借助UWB,用户很快就可以探索真实空间的“数字孪生”,远程预览办公室、商店或家中的真实对象,然后在到达时快速找到它们。

目前UWB技术的使用场景大多在50米内,但随着技术不断演进,监控范围能进一步扩大。如果要实现城市范围内的监控,就要求能在城市中铺下一张“UWB节点信号网络”,用户能够通过移动设备、追踪器、各类搭载UWB技术的节点中精确定位自己的物品。

1月16日,信维通信在投资者互动平台表示,目前UWB芯片主要被海外厂商垄断。公司已与NXP达成合作,公司可以提供UWB天线、UWB模组、UWB开发套件、UWB附件等产品,为下游客户提供多种UWB解决方案。

此外,信维通信称公司重视UWB业务的发展。公司客户包括国内外科技企业,已经为电动自行车、家电、无人机等领域提供UWB产品,公司会继续挖掘更多市场机会,加大营销队伍建设及市场开拓的力度。

资料显示,信维通信股份有限公司专业从事移动终端天线、3G终端天线、模组天线、3D精密成型天线、高性能天线连接器的生产与经营,主要产品为移动终端天线,主要应用于手机、笔记本电脑及上网本等各类便携式移动终端通信设备,除销售移动终端天线产品外,信维通信还为客户提供移动终端天线系统设计方案和手机整机射频无线性能测试及解决方案,信维通信表示,其技术水平属国内领先水平。

据了解,信维通信一直在加大对基础材料和基础技术的研究和投入,在LCP天线、LDS天线、MPI天线等领域均有布局,可为客户提供一站式解决方案,材料领域优势明显,部分产品处于世界领先水平。信维通信LCP的核心技术是自主研发,可以提供更多规格、更高精度、更好品质的LCP产品,提供具有优势、具有竞争力的解决方案。信维通信披露,目前其手机LCP开始与北美客户展开测试交流,目前项目进展顺利,争取早日切入北美客户的手机等应用。

据市场调研机构ABI Research预测,到2025年,支持UWB技术的智能手机出货量将从2019年的4200万台增长到5.14亿台,主要用于解锁、无线支付等应用,进一步带动C端UWB市场发展。同时,随着UWB应用的不断渗透,市场研究机构Market&Market预计,全球UWB市场规模也将从2020年的11亿美元增长到2025年的27亿美元。

实际上,UWB并不是一项新技术,在消费级市场的UWB应用爆发之前,该技术长期应用在To B的工业领域,已有的传统生态亦是偏向To B客户。但随着UWB消费级应用市场的逐渐兴起,新入局的玩家们也面临着不少技术挑战。

在陈振骐看来,这些挑战主要集中在三个方面。一是兼容性,与消费市场相比,工业场景相对独立、整体规模较小,对UWB芯片的协议全模式兼容度要求并不高。但在消费市场中,芯片并不只完成单个场景的应用,而是需要在各个手机、汽车及其他智能设备、不同品牌之间实现互联互通,这是一个巨大的技术门槛和升级。

二是消费类场景的应用十分复杂多样,除了打通上层协议应用之外,还需要打通算法协议、应用层软件、中间件、固件等诸多环节,才能支撑多样化的消费类场景和庞大设备量,做更大的市场应用。

三是芯片设计方面,在工业场景中,许多UWB技术主要落地在体量比较小的特殊应用,因此对UWB产品的功耗、形态、价格并没有严格要求。但在消费类场景,例如在手机这类小型设备中,UWB芯片需要更小的体积、更低的功耗、更丰富的功能、更精致的形态,这就意味着需要对UWB芯片设计进行革新与突破。

针对这三大挑战,纽瑞芯团队通过全正向研发和多项目专利布局,其大熊座系列UWB定位通信系统芯片支持UWB国际标准,可实现多路收发,并完整支持协议定义的模式,实现了多频段、多数据速率、高集成、低功耗和高性价比等核心竞争优势,产品的全模式覆盖度和广泛的产品兼容性均具备国际竞争力。

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