UWB 背后的想法已經(jīng)存在了幾十年,,早在1996年,,加州大學(xué)就建立了一個(gè)名為 Ultra 的超寬帶實(shí)驗(yàn)室,甚至一些相關(guān)的概念都可以追溯到20世紀(jì)初越洋無(wú)線電報(bào)的發(fā)明者波波夫,、馬可尼。彼時(shí),,馬可尼提出的無(wú)線通信系統(tǒng)就解釋了超寬帶無(wú)線電這個(gè)詞的意思,。
但是很長(zhǎng)一段時(shí)間里,UWB沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)支撐,。隨著近幾十年來(lái)UWB越來(lái)越熱門,,2002年FCC才對(duì)超寬帶無(wú)線通信進(jìn)行了初次規(guī)范。
15年前,,IEEE開(kāi)發(fā)的UWB標(biāo)準(zhǔn)稱為802.15.4,,不過(guò)802.15.4標(biāo)準(zhǔn)并沒(méi)有因數(shù)據(jù)傳輸速率高而得到高速發(fā)展。
但現(xiàn)在,,UWB 的復(fù)興正在發(fā)生,,因?yàn)樗某虩o(wú)線電脈沖讓計(jì)算機(jī)可非常精確地計(jì)算距離,。
可以說(shuō),UWB技術(shù)曾在無(wú)線傳輸?shù)穆飞系?,但在精?zhǔn)定位/尋物的路上站了起來(lái),。各大國(guó)際知名廠商紛紛加入U(xiǎn)WB行列,產(chǎn)業(yè)生態(tài)繁榮發(fā)展,,比如芯片制造商Decawave,、高通、恩智浦和意法半導(dǎo)體,,消費(fèi)電子巨頭蘋果,、三星、索尼和小米,,汽車制造商奧迪,、福特、寶馬,、大眾,、現(xiàn)代和捷豹路虎,汽車電子巨頭博世,,銷售跟蹤標(biāo)簽玩家Tile等,。
這些公司聯(lián)合成兩個(gè)行業(yè)UWB團(tuán)體, 即 2018 年 12 月成立的UWB 聯(lián)盟和2019 年 8 月成立的FiRa 聯(lián)盟,。此外,,汽車連接聯(lián)盟也正在研究數(shù)字關(guān)鍵技術(shù)。目前,,F(xiàn)IRA正在研究標(biāo)準(zhǔn),,保證UWB設(shè)備聯(lián)合工作可以正常進(jìn)行,而UWB聯(lián)盟正在試圖盡量減少UWB與其他無(wú)線通信技術(shù)之間存在的信號(hào)干擾,,高效利用其他信號(hào)的傳輸間隙等,。
UWB 技術(shù)在實(shí)現(xiàn)高精度方面的應(yīng)用已經(jīng)有 10 多年的時(shí)間,單從國(guó)內(nèi)市場(chǎng)來(lái)看,,已經(jīng)形成了從芯片,、模組、終端,、解決方案這樣一個(gè)完成的產(chǎn)業(yè)生態(tài),,并在各個(gè)行業(yè)得到了應(yīng)用。
定位很酷,,但UWB遠(yuǎn)不止于此
標(biāo)題這句話來(lái)自于Spark Microsystems的聯(lián)合創(chuàng)始人兼首席技術(shù)官 Frederic Nabki ,。
怎么會(huì)突然關(guān)注Spark Microsystems這家公司呢?
因?yàn)榕c時(shí)下眾多UWB定位廠商不同的是,,該公司一直致力于將這項(xiàng)十年前就被主流拋棄的無(wú)線傳輸技術(shù)再次搬回到無(wú)線傳輸?shù)奈恢蒙?,繼續(xù)在無(wú)線通信領(lǐng)域爭(zhēng)奪一席之地,。
Spark Microsystems于2016年成立,其總部位于加拿大的蒙特利爾,。作為一家半導(dǎo)體公司,,Spark Microsystems主要面向超低功耗無(wú)線通信的個(gè)域網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)連接設(shè)備發(fā)展。
憑借其專利技術(shù),,該公司推出了超寬帶無(wú)線收發(fā)器產(chǎn)品SPARK SR1000系列(SR1010及SR1020),。
該系列產(chǎn)品充分利用UWB技術(shù),同時(shí)提供行業(yè)領(lǐng)先的能效,、延遲和帶寬:
數(shù)據(jù)速率高達(dá) 10 Mbps @ 1.5 nJ/bit 能效
傳輸和接收 1 Mbps 時(shí)的功耗為 2 mW,,在 1 kbps 時(shí)擴(kuò)展到 6 uW
超短無(wú)線延遲(1 kb 為 50 ?s)
30 厘米精度的飛行時(shí)間定位
據(jù)悉,該公司已經(jīng)向多個(gè)客戶運(yùn)送了數(shù)萬(wàn)臺(tái)預(yù)生產(chǎn)設(shè)備,;同時(shí),,與 Tier 1 ODM(原始設(shè)備制造商)合作伙伴一起開(kāi)發(fā)了帶有耳機(jī)、鼠標(biāo)和鍵盤的下一代無(wú)線游戲集線器的原型,;向設(shè)計(jì)無(wú)線 AR,、VR、IoT 和定位產(chǎn)品的公司出售了 70 多個(gè)評(píng)估套件,;此外,,還向多家財(cái)富 100 強(qiáng)公司提供先進(jìn)無(wú)線產(chǎn)品的付費(fèi) SoW。
如今,,該公司的產(chǎn)品除了音頻和游戲以外,,增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)/虛擬現(xiàn)實(shí)(AR/VR)、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng),、智能家居,、物聯(lián)網(wǎng)、虛擬現(xiàn)實(shí),、家庭安全,、石油和天然氣、零售,、醫(yī)療,、個(gè)域網(wǎng)、汽車等領(lǐng)域,。
幾年發(fā)展下來(lái),Spark Microsystems在UWB方面的投入也得到了業(yè)界的認(rèn)可:
2017年11月,,加拿大可持續(xù)發(fā)展技術(shù)公司向 SPARK Microsystems 投資了220萬(wàn)美元,,這項(xiàng)投資將支持SPARK Microsystems設(shè)計(jì)、構(gòu)建和測(cè)試超低功耗微芯片,,降低連接到物聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備的功耗以及電池生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢物量,。
2021年2月,,Spark Microsystems獲得了1750w加元的新一輪融資。本輪融資由Cycle Capital領(lǐng)投,,新投資者 ND Capital,、加拿大出口發(fā)展公司,原有投資者 Real Ventures 和私人投資者再次跟投,。新一輪融資將用于資助下一代產(chǎn)品的大批量制造,、銷售增長(zhǎng)和擴(kuò)大研發(fā)。
如今,,Spark Microsystems的業(yè)務(wù)已經(jīng)遍及各大洲:
區(qū)域
經(jīng)銷商
中國(guó)大陸
時(shí)訊捷通訊(Skysoon)
臺(tái)灣,、大中華區(qū)、印度,、韓國(guó),、日本和東南亞
益登科技(Edom)
加拿大
TTL(TECH-TREX TLD)
美國(guó)東北部
quality components
美國(guó)中西部
victorysales
南加州、亞利桑那 ,、新墨西哥
harperandtwo
法國(guó),、突尼斯
spectrumfr-design
西班牙、葡萄牙
Natura Semiconductores Iberia
南非
inventworx
英國(guó) - 芬蘭 - 愛(ài)沙尼亞 - 拉脫維亞 - 立陶宛 - 瑞典 - 丹麥 - 挪威 - 波蘭
Cedar Technologies
德國(guó) - 奧地利 - 瑞士
ActiveRep GmbH
以色列
Telsys Ltd.
Spark UWB 憑什么對(duì)標(biāo)藍(lán)牙,?
藍(lán)牙憑借其低成本,、低功耗及與設(shè)備間良好的互操作性,在智能手機(jī),、耳機(jī),、智能手表和很多其他設(shè)備中都得到了廣泛的應(yīng)用。相比之下,,Spark UWB也有不少突出的表現(xiàn):
通過(guò)加密保護(hù)提高終端安全性:傳統(tǒng)的鑰匙鏈有安全問(wèn)題,,對(duì)于遠(yuǎn)程解鎖汽車,犯罪分子可以使用中繼攻擊是模仿汽車和關(guān)鍵的通信偷汽車,,Spark UWB 具有針對(duì)此類問(wèn)題的加密保護(hù),。
更高的定位精度、啟動(dòng)時(shí)間短:藍(lán)牙,、Wi-Fi,、Zigbee、Z-Wave 甚至 5G 等技術(shù)都使用調(diào)制載波頻率來(lái)傳輸數(shù)據(jù),。這些載波需要大量時(shí)間來(lái)啟動(dòng)和穩(wěn)定,,并且需要復(fù)雜的硬件來(lái)確保它們同相并具有良好的相位特性,因此需要大量的電力來(lái)維持,。而Spark UWB使用產(chǎn)生 2ns 脈沖的時(shí)間脈沖,,因此用戶最終不必為該載波提供服務(wù)。這意味著不需要很長(zhǎng)的啟動(dòng)時(shí)間或復(fù)雜的電路來(lái)管理該載體,最終實(shí)現(xiàn)更短的啟動(dòng)時(shí)間和更快的數(shù)據(jù)傳輸,。
據(jù)悉,,基于藍(lán)牙的位置傳感至少需要兩秒鐘才能準(zhǔn)確定位用戶的位置,但 Spark UWB 的速度要快一千倍,。同時(shí),,Spark UWB可實(shí)現(xiàn)飛行時(shí)間定位,從而以極低的功率在無(wú)線電范圍內(nèi)為您提供 30 厘米的精度,。
Spark 收發(fā)器與其他無(wú)線電共存:由于Spark UWB基于非授權(quán)頻譜,,因此具有與藍(lán)牙、Zigbee 和 Wi-Fi 相同的優(yōu)勢(shì),。但UWB 的 EMI(電磁干擾)和輻射更低,,這意味著它允許與其他無(wú)線電更好地共存。
更低的功耗,、高的傳輸速率:Spark UWB比低功耗藍(lán)牙低約 40 倍,。即使藍(lán)牙 5.1 和 5.2 取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步,與藍(lán)牙 5.2 相比,,仍然要低20倍,,同時(shí)將延遲降低了60 倍。
ABI Research曾表示,,預(yù)計(jì)支持 UWB 的設(shè)備的出貨量將從 2020 年的 1.5 億臺(tái)激增至 2025 年的 10 億臺(tái),。
UWB是這兩年非常熱門的一個(gè)技術(shù),尤其是芯片環(huán)節(jié),,在當(dāng)前大背景下受到了格外的關(guān)注,,在大眾的印象中,UWB芯片技術(shù)門檻高,,產(chǎn)業(yè)搞起步,,可以賣的的比較貴,但是Spark公司的UWB芯片出來(lái)就直接對(duì)標(biāo)藍(lán)牙,,還是需要勇氣的,。