UWB 不仅仅用于定位和跟踪——它也非常适合高速数据和多媒体通信。

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随着UWB技术的大规模商业化进程的推进和消费者兴趣的日益高涨,很难想象UWB技术此前为何在市场上举步维艰。正如本文所记录的那样…… 我们的博客这项技术自 19 世纪末以来就以各种形式存在,但直到一个多世纪后,随着近期产品(例如……)的推出,才真正站稳脚跟。 苹果公司的AirTags 或许还有其他人 即将公布在此过程中,UWB技术经历了许多曲折。

在2000年代,当UWB频谱在全球范围内分配时,电信运营商曾短暂地将目光投向UWB,希望利用它在无线频谱中塞入更多载波信道来扩展可用带宽——这是一个复杂且成本高昂的方案,最终以失败告终。消费电子产品制造商后来也曾试图利用UWB技术。 UWB技术可用于在笔记本电脑、机顶盒和电视机之间无线传输视频。 一项被一些人吹捧为“无线HDMI”的尝试最终以失败告终。类似的“无线USB”计划也曾一度展现出前景,但最终也在市场上销声匿迹。

发生了什么?UWB 的覆盖范围和速度并没有立即达到市场预期,而 WiFi 凭借更快的通信速度脱颖而出,并因此在短距离无线应用领域占据了主导地位,这些应用通常可以通过墙插供电,获得几乎无限的电力。对于需要极高数据速率进行高强度无线通信的应用而言,对于那些不依赖电池供电的设备来说,WiFi 仍然是最佳选择。

蓝牙无线连接技术同样诞生于世纪之交,最初用于短距离通信,如今已几乎无处不在——在电池供电的无线设备市场,它几乎占据绝对优势,涵盖智能手机/平板电脑、耳机/耳麦、游戏外设等等。对于那些能够接受高压缩音频信号和高延迟的无线应用(压缩视频则完全不可行),蓝牙可以提供质量较低但尚可接受的用户体验。

与此同时,UWB频谱仍然可供商业使用,而且是免费的!无需支付任何许可费用,一些有进取心的技术供应商肯定能充分利用UWB频谱。但是,他们该如何利用呢?

短程定位感知

追溯到UWB技术发展的早期,一些厂商决定利用UWB频谱来传输电磁脉冲。这种脉冲非常适合类似雷达的应用,例如用于物体/资产追踪的​​定位,苹果公司的AirTags就是一个典型的例子。在这种应用场景下,UWB被用于测量 飞行时间你从一个设备发送一个脉冲信号,在另一个设备接收,然后测量从发送到接收所花费的时间。物体之间的距离可以根据信号传播的时间来确定,而使用超宽带(UWB)芯片可以达到皮秒级的测量精度。利用板载天线,可以将测量结果关联起来,从而确定信号角度。瞧,现在我们可以精确定位车钥匙的位置了!精度可以达到10厘米——蓝牙技术远无法企及这种精度。

但定位技术极其复杂,因此 极度渴望权力。 因此,目前用于目标跟踪的UWB芯片实际上是 较少的 其能效比蓝牙芯片/无线电高出 10 倍。因此,虽然 UWB 在定位方面表现出色,但它本质上是一种耗电应用,而且最终 UWB 并不能带来设备层面的功率优势。

放眼更广阔的世界

SPARK 在 UWB 市场独树一帜,我们敏锐地意识到 UWB 在高速多媒体和数据通信方面的巨大潜力,它能够实现低延迟和低功耗。通过超宽带宽传输的脉冲信号确保了极低的延迟——UWB 可以在微秒级内发送这些信号,而蓝牙则需要毫秒级。这使得无线数据通信变得极其高效。此外,SPARK 的 UWB 实现方案的功耗至少比目前商用的低功耗短距离无线连接技术——蓝牙低功耗 (BLE) 低 10 倍。

SPARK UWB芯片能够以比传统蓝牙芯片低60倍的延迟和高40倍的能效,传输海量数据以及高质量的无压缩音频和多媒体信号。这不仅对消费类无线应用意义重大,而且对未来众多物联网、智慧城市和人工智能应用也至关重要,这些应用都需要在庞大的电池供电无线传感器网络之间进行UWB级别的高速通信。

UWB非常适合用于应用定位,SPARK向UWB技术领域的同行们致敬,感谢他们成功地将UWB推向主流市场。但定位仅仅展现了UWB潜力的冰山一角,它的未来发展潜力巨大。

图片来源:Pixabay

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