浅谈超宽带技术的五种主要应用

万物速联，无限可能定位技术的价值  十多年来一直塑造着我们的生活

自 20 世纪 90 年代末 GPS 开始普及以来，定位技术就成为我们生活的一部分，帮助我们导航到最近的 ATM 机或加油站。不用再去问路，不用费力查看纸质地图，也不会再迷路。从个人角度来说，生活因此变得便捷很多。然而，对于企业来说，定位技术带来的好处远不止于便捷。它不仅可以提高效率，还能帮助打造可持续的业务模式。试想一下，如果没有 GPS 技术带来的高效率，大型电子商务公司在递送包裹时会有多困难。 

我们已经体验到了找人找物找地点方面的种种好处，但如果还有更多好处呢？物联网使我们能够从数十亿物品收集数据。现在，除了这些传感器收集到的内容和时间数据，我们现在还可以获得地点数据。这第三个维度为我们的设备提供了情境环境，我们称之为“真正的感知能力”，而超宽带 (UWB) 就可以实现这种能力。UWB 是一种 IEEE 802.15.4a/z 标准技术，针对安全、实时且精准的定位应用进行了优化。

超宽带技术的无限可能 

企业对企业 (B2B) 以及消费类零售行业都认识到更可靠且更精确的室内定位系统可带来的重要附加价值。例如，它可以帮助消费者导航室内场所，增加住宅和商业建筑的智能自动化水平，并且可以帮助企业实时了解运营、资产和员工动态，从而提高企业的运营效率。 

超宽带技术有五种主要的应用，每个应用领域的用例不计其数，几乎涵盖所有行业：

定位服务：定位和跟踪人员和资产   

安全：通过实时信息提高安全性 

室内/室外导航：提供逐向导航，无论您或您的设备在哪里，都不受影响

用户界面：与设备无缝且直观地交互

安全交易：通过厘米级精度和抗干扰能力，实现设备之间的安全连接

定位服务 

定位应用利用 UWB 传感器实时提供的精确位置数据，适用于目标定位和跟踪用例。

再也不用担心因为找不到钥匙而迟到了。超市购物变得非常方便，因为您不用浪费时间在不同的货架之间徘徊寻找本周购物清单上的商品。工厂的现场经理可在工人接近危险区域时发出警告，以提高安全性。设备和工具跟踪可以提供当前工作的实时视图，从而帮助提高工作流程效率。这些只是该应用的冰山一角。

体育产业已经开始利用这些服务（厘米级精度和低延迟）。如今，运动员佩戴的 UWB 传感器可以对球场、运动场或溜冰场周围的一系列锚点进行 ping 操作，为即时重放动画提供精确的方向、速度和位置数据——例如，足球的位置每秒更新 2000 次！这些传感器提供的信息可以帮助团队优化训练，并且可以为体育迷提供个别运动员的统计数据。

安全 

实时获知人员、无人驾驶汽车和机器人的位置，即可控制他们之间的互动，避免发生意外，也可让人员远离工作场所中的危险区域。实践证明，在许多行业抗击新冠疫情过程中，UWB 是能够帮助追踪接触者和保持社交距离的唯一解决方案。标签中的传感器可作为腕带或 ID 徽章佩戴，用于测量人与人之间的距离，并提供接近预警时间。如果两个人靠得太近，标签就会发出声音通知佩戴者。传感器还可以跟踪两个人彼此接触了多久时间。这不仅具有成本效益，还可以帮助员工更安心地回到工作岗位并继续工作。

室内/室外导航 

不管您相信与否，就在 20 年前，公众还无法轻易获取位置信息！21 世纪初期，室内导航技术开始出现：大家可以想一想覆盖购物中心、机场以及其他大型建筑的谷歌地图。目前的室内导航技术（如 Bluetooth Low Energy 或 Wi-Fi）都具有局限性，因为它们需要进行大量处理和测量，才能获得一个精确的位置点。蓝牙低功耗技术的定位精度在几米范围内，而且在很大程度上取决于所在的环境。因此，精准微定位系统开始兴起，成为定位任何事物的更精确、更可靠的方法。

借助 UWB 技术，无人驾驶汽车和机器人就可以利用精准定位功能进行室内和室外导航。例如，我们可以在花园里配备一些 UWB 锚点，用作为参考点，以引导自动剪草机。与现有技术不同，您不再需要在院子里设置围栏或埋设电线来创建边界。现在，只要按一下按钮，就可以在几个小时内完成一项曾要一整天的杂务。

用户界面 

UWB 技术具有厘米级精度，因此能够提供更直观的用户界面，实现人与多个对象之间的无缝交互。UWB 还具有良好的可扩展性和可靠性，非常适合需要直观操作的界面用例，因为这类用例需要同时与多台设备进行通信。UWB 只需单点测量即可精确可靠地定位，而其他射频技术需要多个样本和滤波才能获得定位结果。它不易受多路径和干扰影响，对于其他射频系统来说，因为存在信号反射和其他障碍物，这是一项典型挑战。这些好处让我们可以实现前所未有的真正智能家居。

现在，当您在家中四处走动时，您的高科技扬声器系统或您的智能照明系统都能如影随行，为您智能调节声音或照明。只需指向家中支持 UWB 的智能设备，您的智能手机现在就能快速显示控制界面。UWB 可以同时管理不限数量的设备，这在配备多台设备的智能家居中变得越来越重要。借助 UWB 标签和支持 UWB 的设备，您可以同时实现所有这些用例。

安全交易

时间不怕黑客攻击，UWB 便是利用飞行时间 (ToF) 来计算设备的精确位置。IEEE 标准定义的传输距离限制通信技术实现了一种极难破解的安全性。在汽车行业，采用 UWB 技术的密钥卡可实现安全通信和距离测量，以防止车辆被盗。通过使用符合 IEEE 标准要求的不同位置测量拓扑和安全措施，UWB 技术可防止中继攻击和盗窃。采用 UWB 技术的密钥卡利用您的精确位置，也就是说您必须在您车辆附近，才能打开车门。

什么是中继攻击？

通常情况下，中继攻击由两方合作进行。一个站在车辆旁，另一个站在密钥卡附近并使用能够接收密钥卡发射信号的设备。然后，该设备直接将密钥卡信号传至汽车，从而让盗贼能够打开车门将车开走。

欲了解有关 Qorvo UWB 的更多信息，请访问www.qorvo.com/go/uwb。或者，发送电子邮件至 [e-mail]，了解 UWB 如何融入您的产品。

原文标题：超宽带技术创造的无限可能

文章出处：【微信公众号：Qorvo半导体】欢迎添加关注！文章转载请注明出处。
审核编辑:汤梓红