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千万别『误解』了UWB!righting the wrongs about uwb

像任何其他新兴技术一样,有关UWB的误解几乎和事实一样很快登上了新闻头条,有些甚至长期保留在我们的记忆中。随着这项技术变得越来越大众化,我们邀请了几位UWB生态系统参与者解读对于UWB现状和未来的误解。让我们来解开关于UWB的四个误解。
误解一 UWB仅能在短距离运行

这种误解可以理解,但它是不正确的。尽管从技术上说,UWB是一种近程无线技术(就像是蓝牙、WiFi和NFC一样),这实际上更多的是一种分类表述。与固定使用2.4GHz的蓝牙相比,UWB可以在6.5GHz到10GHz频率范围内运行。一般而言,频率越高,距离越短。

 但是,在视距条件下,UWB的工作范围可以延伸到100米,等同于国际足球场的长度。当然,现实世界中的覆盖范围取决于最终产品设计和目标环境中的许多变量。天线设计、功率级、信道频率、传播环境的复杂性以及信号需要穿过的材料种类等都会产生影响。

 UWB在金属环境中表现不佳,但能够穿过其他材料,例如木材、灰泥甚至砖块,同时材料的密度会影响覆盖范围。因此,尽管当前许多应用都是利用UWB的短距离优势,但它依然存在进一步扩展的潜力。

误解二 UWB只是又一种连接技术

确实,在诞生时,UWB只是作为一种高速率数据通信手段,旨在与WiFi抗衡,但那是以前。UWB已经经历了几次转变:它已经从基于OFDM的数据通信技术,发展成为IEEE 802.15.4a中所规定的脉冲无线电技术。随着IEEE 802.15.4z(在PHY/MAC级别)规定的安全扩展推出,UWB现在已经成为一项独特的安全精密测距技术 

在经过这种转变后,今天的UWB已经从数据通信演变为一种独特的安全精密测距脉冲无线电技术。因此,它更适合被归类到传感技术,能够比任何其他技术更精确地定位对象(误差低至+/-10cm),并为产品技术带来空间和背景感知的新维度。

误解三 蓝牙与UWB有相当的“精密”优势

自从UWB诞生并显示出惊人的精确位置感知功能以来,低功耗蓝牙和WiFi的定位功能及其准确性也得到了提升和改进。在实验室条件(包括非常高的基础设施密度和清晰的视距)下进行的实验表明,全新蓝牙5.1版本在这一领域有所改进,同时WiFi联盟也宣布了会在即将推出的版本中对定位功能进行更新。但是这些技术在物理上无法与UWB比拟。它们仍然依赖于在窄频带上传输的调制正弦波,而UWB采用在500MHz频率上工作的独特脉冲信号(2ns)。 

低功耗蓝牙和WiFi使用接收器信号强度指示(RSSI)技术。这项技术更容易受到环境因素的影响(包括障碍物和来自其他无线电设备的干扰),导致准确性降低。障碍物可能造成信号功率严重衰减,进而导致数米的误差。 

而UWB基于测量飞行时间。距离由脉冲包的传播时间乘以光速来确定。根据FiRa联盟的说法,“UWB的脉冲陡而窄,传播速度极快,使得以更高确定性标记信号时序成为可能。即使设备之间的距离增加,UWB脉冲信号仍能保持准确性,并且在非视距(non-LoS)场景中表现出良好的弹性” 。

简而言之,UWB可以在更多条件下更准确、更可靠地完成更多事情。

误解四 UWB是一种小众化的技术

是的,主要是Apple、Samsung和BMW三家大公司不断放出有关UWB强大移动接入和文件共享功能的消息。但是他们做出的集成努力对于更广泛生态系统发展的影响不可低估。 

当汽车行业采用新技术时,技术便会牢牢嵌入这一行业中,因为汽车领域的决策将会代代相传。移动设备也是如此。决定要在平台上增加另一个RF或天线可不是小事,除非它能为消费者带来巨大价值,否则不会实施。一旦新技术被应用到手机中,它便会成为一种免费资源,并激发新用例的普及。 

实际上,FiRa联盟已经列出了超过35个用例,这一数字还会不断增加。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可以从手机延伸到汽车、物联网传感器、各种外形的设备和对象,而移动设备将成为推动UWB广泛采用的种子平台。

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