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超宽带(UWB)射频技术正在经历一次商业复兴

2021年3月25日通过阿德里安·吉布尔斯

抛开近场通信,超宽带射频技术可以将访问控制提高到一个新的方便和安全水平。

近40年,超宽带(UWB)射频技术仅限于军事用途因为它们对秘密通信有战术上的好处,比如抵抗干扰。然而,在2002年,FCC发布了这项技术的商业应用指南。从那时起,它花了将近二十年的时间才看到市场的接受程度,并随着苹果U1芯片将于2019年加入iPhone 11产品系列

什么是FiRa财团?

FiRa联盟是由苹果等大公司支持的UWB倡导组织。该集团致力于三大目标

  • 开发利用案例研究了UWB的优势
  • 创建UWB互操作性标准
  • 向工程界推广超宽频生态系统

Fira Consortium最近的合作伙伴是测试和测量Titan Rohde&Schwarz,它有表示将支持这项技术的采用和商业化

UWB频谱如何与现有技术进行比较?

与古典消费者无线技术不同,UWB消耗低功率(与WiFi等窄带谱相比)并占据频道的宽带频谱(〜500 MHz)除以3.1 GHz到10.6 GHz。

各种无线电频率应用的频谱使用,包括超宽频

频谱使用各种射频应用,包括UWB。图片由Bleesk

宽带光谱涉及极快的脉冲(〜2 ns),和脉冲的带宽与它的上升时间有关.例如,假设一个2纳秒的脉冲有500皮秒的上升时间,超宽带信号的带宽将是~700 MHz。

除了大带宽之外,许多与UWB相关的电子产品是传统的RF前端技术,包括天线,低噪声雷竞技最新app放大器和超差异转换器或数字直接转换。

UWB在哪些应用中表现突出?

利用雷达遥测的原则 - 包括飞行时间(TOF)到达角(AoA)-UWB可以改善日常生活中的访问控制,提供高精度定位。

飞行时间测距的基础知识

飞行时间测距的基础知识(在雷达应用中很常见),现已在商业应用中得到应用。图片使用的礼貌FiRa财团

此外,超宽带可以以每秒7 - 27mb的吞吐量传输小数据包,有可能取代近场通信(NFC)。

UWB和NFC基本规格的比较

UWB和NFC基本规格的比较。图片由

UWB可用于确定一个人是否朝向或远离入口并基于TOF数据应用适当的动作。除了方便和安全之外,UWB(字面意思)在公共空间中打开了更大的可访问性。具体而言,它可以使自动化技术能够作为人的接近或锁门作为人的叶子来解锁门。

谁在开发支持超宽频的硬件?

FiRa联盟由几十个赞助商、协会和教育成员组成。raybet电子竞技竞猜高通、三星、苹果和NXP半导体是赞助电子设计的主要成员。雷竞技最新app

NCJ29D5

NCJ29D5是来自NXP专为汽车访问控制应用而设计的预生产UWB芯片。图片由NXP半导体

恩智浦目前拥有至少六个芯片预生产或FiRA联盟下的预先认证。联盟承认,与蓝牙这样的现有RF技术的互操作性对于某些功能,例如设备发现,这将有助于TOF计算所需的设备同步。

与蓝牙的互操作性可以简化发现并允许同步

具有蓝牙的互操作性可以启用简化的发现并允许同步。图片由FiRa财团

苹果和安卓通常是新技术的开拓者,这些技术很快就会被竞争对手采用。谷歌是正在为Android操作系统添加支持UWB的API.由于FiRA联盟正在促进UWB的企业标准化,很可能会推动将该技术调整为主流使用。

在2021年,UWB可能成为一个主导的短程RF通信技术,适用于多个应用程序,包括测距,访问控制和小型数据包数据交换。

特色图像(修改)使用的礼貌FiRa财团