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关于超宽带(UWB)技术的四个误区

2020-11-25 15:28 次阅读

误区一:UWB只能短距离运行

这种理解是不正确的。虽然UWB在技术上是一种短程无线技术(如蓝牙、WiFi和NFC),但这实际上更像是一个类别列表。UWB的工作频率介于6.5GHz和10GHz之间,而蓝牙的固定频率为2.4GHz。一般规律是频率越高,距离越短。

然而,在条件允许下,UWB的工作范围可以延伸到100米——相当于一个足球场的长度。当然,真实世界的范围取决于最终产品设计中的许多变量和它所计划的环境。天线设计,例如,功率水平,信道频率,传播环境的复杂性,以及信号可能要通过的材料的种类,这些都有影响。

UWB在金属环境中的性能不好,但可以通过其他材料,如木材、灰泥甚至砖块等——而材料的密度会影响范围。因此,尽管目前许多应用都在使用UWB,因为它具有短程的优点,但它可以扩展得更远。

误区二:UWB只是另一种连接技术

关于超宽带(UWB)技术的四个误区

当然,它最初是作为高速数据通信的一种手段出现的,当时它正面临着WiFi的挑战,但那是那时。UWB经历了几次变革:它从基于OFDM的数据通信发展到ieee802.15.4a中规定的脉冲无线电技术,而ieee802.15.4z(PHY/MAC层)中规定的安全扩展使其成为一种独特的安全准确的测距技术。

经过这一转变,今天的UWB已经从数据通信发展成了一种独特的东西:一种安全的精密测距脉冲无线电技术。因此,它更符合传感技术的范畴,能够比其他任何技术更精确地定位物体,精度到10cm,为产品带来了空间和感知的新维度。

误区三:UWB的精准优势可以与蓝牙媲美

自从UWB展示了其难以置信的精确位置感知能力之后,蓝牙LE和WiFi的定位能力和准确性也得到了提提高。在实验室条件下进行的实验,包括非常高的基础设施密度和无阻挡的情况下,新的蓝牙5.1展示了精密的测距,WiFi联盟也宣布了他们在即将发布的版本中加入了物理定位。但受限于物理学定律,它们仍然依赖于窄频带的调制正弦波,而UWB有一个独特的脉冲信号(2ns),工作频率超过500MHz。

蓝牙和WiFi使用接收机信号强度指示(RSSI)技术,众所周知,这种技术更容易受到环境因素的影响,包括来自其他无线电和障碍物的干扰,从而导致信号衰减,精度降低。

UWB基于飞行时间测量,距离由脉冲包的传播时间决定。根据FiRa联盟的说法:“UWB的陡峭且狭窄的脉冲快速传输使得能够以更高的确定度标记信号定时。UWB脉冲信号即使在设备之间的距离增加情况下也能保持其准确性,并在非视距情况下显示出出色的弹性。”

简单地说,在更多受限环境中,UWB可以做得更多,更准确,更可靠。

误区四:UWB是一种利基技术

是的,主要是三大公司——苹果、三星和宝马——一直在报道UWB强大的移动访问和文件共享能力,它们的整合努力对更广泛的生态系统发展的影响不容低估。

当汽车工业采用一项新技术时,这项技术就根深蒂固了,因为汽车业的决策将是一代又一代的。手机也是如此。决定在平台上增加另一个射频或天线是一件大事,除非能为消费者带来巨大的价值,否则是不会发生的。一项新技术应用到手机上,成为一种免费资源,并引发人们对新技术的采用,现在才刚刚开始显现。

事实上,FiRa联盟已经列出了35个以上的用例,而且还会有更多的应用。室内GPS、凭证共享、访问控制、基于手势的控制和VR游戏、基于状态的设备激活……这些仅仅是一个开始。UWB可以从电话延伸到汽车,再到物联网传感器、设备和各种物体,而移动设备可能是UWB广泛扩展的种子平台。
责任编辑:pj

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