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攻克UWB+BLE双模融合,芯邦在UWB赛道快速崛起

从行业调查来看,UWB未来会成为智能手机的标配技术,而汽车和各种智能设备上也都会搭载UWB芯片。现在全球每年手机出货量大约在15亿台,其中仅仅苹果手机搭载的UWB芯片就有2亿片。在五年内,每年会有大概10亿片的市场价值,而且外延的设备会非常多,一个手机可能会对应三到十个设备,这是一个非常广阔的蓝海市场。
研究机构Techno Systems Research 发布的报告指出:2021 年全球 UWB 的出货量预计将达到 2 亿个以上,到 2027 年这一数字将超过 12 亿。而智能手机将在 2027 年成为 UWB 的最大应用市场,其次则是汽车、智能家居设备、可穿戴设备等。
UWB技术的特点和应用价值
UWB 不同于传统的通信技术,它通过发送和接收具有纳秒或微秒级以下的极窄脉冲来实现无线传输。由于UWB脉冲时间宽度极短,因此可以实现频谱上的超宽带:使用的带宽在 500MHz 以上。
与蓝牙相比,UWB技术延迟更短、传输数据更大,它不仅使用 3.1 和 10.6 GHz 之间的更高频率,因为UWB使用更宽的 500 MHz 信道,可以在短时间内发送大数据包,而蓝牙通常限制在 20 MHz。UWB 的延迟通常只有一毫秒,而蓝牙 LE(低功耗)的延迟明显更长。UWB 还提供更长的范围,理论上可以达到 250 米。
简而言之,这项技术通过超大带宽和低发射功率,实现低功耗水平上的快速数据传输。由于 UWB 脉冲的时间宽度极短,实现高速通信、高精度定位和高分辨力感知的特点,在物联网、消费电子、汽车互联等相关领域有着广阔的应用前景。
UWB+BLE双模融合满足多样化场景应用
虽然UWB技术能同时实现高速通信、高精度定位和高分辨力感知,但仍需要和其他相关技术配合才能实现万物智联的多样化场景诉求。
在大多数应用场景中,目前互补性最强的是BLE技术:通过把BLE技术与UWB技术的结合,不但可以降低UWB产品和应用的整体功耗,降低生产成本,而且利用BLE芯片每年近50亿颗的出货量能使UWB技术和产品快速渗透市场,从而通过BLE实现初略定位和网络接入,结合UWB实现精准定位和空间感知,打造真正联结一切的”万物智联“网络。
虽然UWB+BLE双模融合技术在万物智联应用市场上有巨大的优势,但是UWB+BLE双模融合系统级芯片的设计历来是个难点。在硬件方面,大带宽、低功耗、低成本射频前端电路包括低噪声放大器(LNA)、数字射频功率放大器(DPA)、全数字锁相环(ADPLL)等射频芯片关键电路都具有相当的技术和量产难度。在软件方面,数字辅助射频模拟校准算法(如频率校准、功率校准、带宽校准、匹配校准、线性度校准等)也属于前沿研究课题。此外,如何实现SoC低功耗优化设计,以及多系统共存时彼此之间的影响和干扰如何排除,都是不容易解决的问题。
当前,市场上的UWB+BLE芯片产品基本上是两颗独立的芯片,只能在模组层面实现双模集成,严格来说并不是真正的双模融合。因此,芯邦科技即将推出的UWB+BLE双模SoC芯片,对UWB技术在各行业的落地发展,有着非同寻常的意义。
这款芯片是第一款真正芯片层面(同一颗DIE)集成的UWB+BLE双模芯片,无论是准确率、功耗还是稳定性,都比之前只能在模组层面集成的产品有了质的提升。在这款芯片的支持下,未来更多的畅想的应用场景将从想象走向现实,尤其是汽车、家居行业,都可能迎来新一轮的智能互联升级。