UWB技术“出圈”！国产UWB厂商新品连发，汽车、穿戴等领域成为新机遇

电子发烧友网报道（文/莫婷婷）2019 年下半年，苹果iPhone11搭载UWB芯片——U1芯片，火极一时的AirDrop隔空投送正是由U1带来的“空间感知”功能。此举率先带动UWB在消费电子领域的商用。今年3月，一则海思招聘UWB技术相关工程师的信息也引起业内人士的关注，被认为是华为海思入局UWB技术领域的表现。尽管华为海思官方没有明确表态，但是在今年已有多家国产UWB芯片厂商在UWB领域取得新的进展。
 
业内人士认为，UWB技术在汽车、智能穿戴，以及工业市场都有很大的机会。研究机构Techno Systems Research 发布的《2021年超宽带市场分析》报告也印证了这一点。
 
Techno Systems Research 预计，到2027年全球UWB的出货量将超过12亿。从应用领域来看，到2027年，智能手机依旧是最大的应用市场，其次是智能汽车、智能家居、可穿戴设备、电子标签。

图源：Techno Systems Research

 
 
国产UWB新秀接连发布新品，突破国际领先水平

UWB即超宽带通信，是短距离无线通讯技术的一种。在对抗干扰性、定位精度有高要求的应用领域具有明显的优势，此外还有传输速率高、发送功率小等技术特点。得益于显著的优势，UWB在工地、仓库等B端市场快速落地，并且大规模商用。
 
随着技术的成熟，UWB技术开拓了B端之外的应用场景。纽瑞芯总经理兼首席技术官陈振骐提到，UWB 除了定位、测距以外，现在更多是需要实现智能手机和可穿戴式设备上以多天线测角的方式来使用。在这方面，测角精度是一个新的需求，而且是重点需求。
 
目前，UWB赛道依旧以国际厂商为主导，包括Qorvo、NXP、瑞萨等。从技术上看，欧美主流UWB芯片厂商能实现的测角精度约为3°—10°，测角范围FOA在±60—70°，测距范围约为30—50cm，采样速率为1GHz。技术上存在的一系列难点，正是摆在国内厂商面前待撬开的“蟹壳”。
 
国内较早成立的UWB企业有成都精位科技、清研讯科、联睿电子、浩云科技、全迹科技、纽瑞芯等。在2019年左右，国产UWB芯片企业开始增加，瀚巍微电子、优智联、驰芯半导体、捷扬微等企业相继成立。
 
作为UWB赛道上的新秀，瀚巍微电子、捷扬微、优智联以及纽瑞芯在今年都相继推出UWB新品。电子发烧友网统计了他们的部分新品发现，除了智能手机，上述厂商的产品还能应用于智能穿戴、工业、AR/VR甚至是汽车领域。
 

图：电子发烧友网根据公开资料整理

 
其中纽瑞芯的UWB定位通信系统芯片大熊座系列包括800、700、600。今年9月，纽瑞芯发布600系列——81630和81631，以及800系列——81850。今年12月，纽瑞芯再次发布基于RISC-V内核的NRT82800系列。
 
陈振骐介绍，该系列面向智能手机和AR/MR领域，支持多通道接收、能够实现最优的测距测角性能。在性能上，纽瑞芯的UWB芯片产品已经能实现1°的精度水平，测距测角范围FoV扩大到±90°，俯仰角上也能达到±90°，突破了国际厂商的主流技术水平。
 
值得期待的是，纽瑞芯用于智能汽车领域700系列也正在研发中，在车规级芯片方面率先实现雷达和人体活体感知等功能。另外，优智联发布的可用于汽车领域的UWB SoC芯片ZN2000也进入Design In状态，这也让该公司成为国内首个成功实现UWB芯片量产并快速进入汽车数字钥匙及行业类应用的公司。
 
驰芯半导体在去年12月发布了国内首款商用UWB芯片——CX300。根据官网的介绍，CX300是一款高集成度UWB SoC芯片，支持802.15.4z最新的标准、FIRA/CCC规范。定位精度在视距情况下能够达到±5cm，测角精度能够达±3°，可用于室内定位、智能家居设备控制、数字钥匙等应用场景。
 
此外，新一代产品CX300，通信速率高达27.24Mbps，工作平均功耗mW级，睡眠功耗uW级。除了消费电子领域，还可以用于资产管理等政府及企业级用户市场，以及汽车市场。
 
今年1月，瀚巍微电子和捷扬微电子也相继带来新品，产品分别为MK8000、GT1000。GT1000集成了射频、模拟、基带、协议、软件和嵌入式MCU，支持最新的IEEE802.15.4、802.15.4z 以及FiRa标准。官方介绍，GT1000是国内首款通过FiRa联盟认证的UWB芯片。
 
据了解，市面上多数UWB方案需要采用两颗UWB芯片或者射频开关等复杂的射频前端元件，因此BoM成本较高。而国内厂商的加入，国产UWB芯片与国际主流产品相对比有较为明显的性价比优势。为了实现低成本，捷扬微电子GT1000采用单芯片一发三收的收发机架构，能够实现低成本的3D AoA方案，并且射频前端元件也较为简单。
 
资金涌入UWB赛道，国产UWB芯片厂商在新领域加速成长

赛道上不断出现新玩家，也意味着UWB市场未来可期。快速成长的市场也吸引了资本的关注。就在今年，驰芯半导体、瀚巍微电子、捷扬微、优智联、纽瑞芯等相继获得新一轮的融资。
 

图：电子发烧友网根据公开资料整理
 
从公开披露的信息来看，上述初创公司的融资轮次多处于Pre-A轮，融资金额近亿元。其中纽瑞芯在今年1月的融资金额达到2亿元，由芯云资本领投，中科科创、歌尔微电子跟投。捷扬微也低调完成了B轮融资。
 
值得关注的是，企查查数据显示优智联在1月份的战略融资中，投资方有小米集团，具体为小米关联公司海南极目创业投资有限公司。这意味着，UWB技术已经被手机厂商所关注。
 
就在2020年，三星和小米这两大手机厂商发布了基于UWB技术的解决方案，可应用在智能手机、智能追踪器上，由此也加速了UWB芯片在智能手机、智能门锁等智能硬件领域的起量。从另一方面看，新技术为智能硬件品牌带来了竞争优势，这也是苹果、三星、小米、oppo、vivo等手机厂商不得不布局的原因之一。
 
基于UWB技术在室内的高精度定位，以及安全性高等优点，可以在多个应用场景得到全面铺开。陈振骐认为，未来UWB会成为一种跟蓝牙、WiFi相似普及程度和规模的无线技术，也正是如此，纽瑞芯不断深耕UWB领域，并且在多个应用场景上去做从芯片底层技术上的支撑。
 

 
在智能汽车方面，欧美市场正逐渐向UWB、NFC和蓝牙三个技术的融合，实现无钥匙启动、无感落锁等功能演进。而上述功能的实现是用蓝牙技术做低功耗和监测，在安全信息交互和精确位置上的感知由UWB技术实现最终交互。此外，车内活体检测、支付等功能也成为UWB技术在汽车领域的方向。
 
在智能家居方面，实现屋内智能电视、智能音箱、空调以及扫地机器人等新领域的空间感知、空间定位，也能基于UWB技术实现。在AR/VR方向上，以UWB技术为基础的高速、低延时的直连方式，同时跟定位测距融合、视觉等感知融合，会是未来投显设备的关键技术。
 
除了新的应用领域，UWB技术在智能手机、寻物定位等经典场景也在通过与其他的融合带来更好的体验。如今，UWB带来的是资本以及应用领域都共同看好的市场。随着UWB技术在更多领域的应用，作为产业链上游的芯片厂商也将在这个市场中获得成长机会。