超什么波段？超宽带！

由于 Verizon 的 5G 营销活动，人们对什么是超宽带 (UWB)及其重要性产生了很多困惑。我们这些有幸使用 UWB 技术和产品的人永远不会将其与 5G 数据计划混淆，但让我们快速为其他人打破一些 UWB 神话。

UWB 不是：

Texas A&M 的 400 多名成员 Fightin' Texas Aggie Band，其宽度足以跨越整个足球场。

1970 年代为搭配白色鞋子和丝绸衬衫而佩戴的白色腰带——它不是超白带。

在一个贪吃的假期之后描述我的腹部。

现在，更多地了解 UWB 是什么：

测量距离极其准确：精确到几厘米（5 到 10 厘米）以内。

在比蓝牙®或 NFC 更大的范围内精确：高达 200 米。

低延迟：使用快速 2ns 脉冲达到 10s 的 Mbps 数据速率。

很快就会出现在您附近的智能手机上。

继续阅读以了解有关 UWB 技术是什么以及我们将来如何使用它的更多信息。

超宽带技术演进

虽然 UWB 技术自1990 年代就已经存在，但 2019 年是苹果公司将 U1 芯片集成到 iPhone 11 中，从而拉开了 UWB 的序幕。U1 中的“U”代表 UWB。虽然最初用于其他配备 U1 的 iPhone 11 的“空间感知”并启用 Apple 的 AirDrop 功能，但 UWB 现在还用于 AirTag 的精确定位以及 HomePod mini 中手机和扬声器之间的平滑切换。

由于 UWB 体积小、价格低廉且功耗极低，因此它可以轻松集成到许多“功能强大”的产品中——可穿戴设备、耳戴式设备、便携式设备、拥抱设备、贵重物品——因此我们可以准确地记住我们把它们放在哪里了。UWB 不仅让我们更接近我们关心的事物，而且还帮助许多人在 COVID-19 期间与他人保持安全距离。KINEXON 的 SafeTag 可穿戴设备正在帮助 NBA、NCAA、NFL 和 MLB 通过使用 UWB 让运动员在练习和训练时保持健康和安全距离，从而避免接触 COVID。

UWB 的另一个特点是其强大的安全性，这是汽车连接联盟 (CCC) 将移动设备视为汽车真正数字钥匙的“关键”原因。CCC 的数字钥匙结合了低功耗蓝牙(BLE) 和 UWB，无需从口袋或钱包中取出智能手机即可实现被动无钥匙访问和发动机启动。通过短距离 BLE 连接验证车辆和智能手机之间的数字钥匙后，与 UWB 的安全测距会话使车辆能够执行安全和准确的距离测量以定位移动设备。瞧，您的智能手机现在就是您的车钥匙。现在，即使是我也很难把自己锁在车外！

UWB 在 3.1 和 10.6GHz 之间的频率范围内运行，因此它不会干扰 Wi- Fi®、蓝牙、GPS 或其他流行的无线格式。与其他无线技术不同，UWB 不使用幅度或频率调制。相反，UWB 在宽带宽上发送窄脉冲的短序列以获得精确的位置信息。UWB 能够通过 2ns 的快速脉冲在宽带宽（超过 500MHz）上达到每秒数十兆比特的数据速率，并且高度不受反射信号（多路径）干扰和噪声的影响。这意味着 UWB 不仅可以和平地共存于充满各种科技产品的家庭中，还可以实现真正的智能家居，人们对照明、温度、音乐和娱乐的偏好会随着他们在整个房屋内移动。您可以在 Qorvo 的“未来就是超宽带”视频中看到它如何工作的示例。

展望未来

除了远程访问我们的汽车和房屋外，UWB 还将在互联家庭、室内导航、非接触式支付、工厂自动化和其他用例中实现许多新应用。UWB 面临的最大挑战将是弄清楚如何处理我们生命中的 5,000 小时，而不是花在寻找房子周围丢失的东西上。那应该足以让我狂欢观看我错过的 20 多季法律与秩序！

结论

UWB 技术可实现安全的低功耗、低延迟数据通信和精确的距离/位置测量。UWB 消耗极少的功率并在 3.1GHz 和 10.6GHz 之间的频率范围内运行，支持跨智能设备的安全通信，而不会中断 Wi-Fi、蓝牙和 GPS 等无线协议。

UWB 的精度优势显而易见。UWB 非常有能力以 5 到 10 厘米的精度测量距离和位置。相比之下，蓝牙、Wi-Fi 和其他窄带无线电标准只能提供米以内的精度。此外，由于 UWB 无线电脉冲极短，多路径效应通常不会与真实信号重叠，因此不会损害其完整性和强度。

自推出以来，UWB 不断发展以满足互联程度更高的世界的需求——包括帮助在 COVID 期间保持安全距离，以及验证用于远程访问的数字密钥。展望未来，超宽带有望在室内导航、非接触式支付、工厂自动化等我们尚未想象到的广泛应用中发挥关键作用。

这篇文章之前发表在 Microwave Journal 的网站和Qorvo 的博客上。

审核编辑 黄昊宇