《電子技術(shù)應(yīng)用》
您所在的位置:首頁 > 通信與網(wǎng)絡(luò) > 解決方案 > 超寬帶的力量:重塑汽車,、移動(dòng)設(shè)備和工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)體驗(yàn)

超寬帶的力量:重塑汽車、移動(dòng)設(shè)備和工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)體驗(yàn)

2024-11-06
作者:Bernhard Grosswindhager, Marc Manninger and Sunil Jogi
來源:恩智浦
關(guān)鍵詞: 恩智浦 超寬帶 智能家居

06.JPG

  超寬帶是一種強(qiáng)大的無線通信技術(shù),,通常被稱為UWB,。該技術(shù)用途廣泛,可執(zhí)行多種難以分類的任務(wù),。

  例如,,UWB通常用作測(cè)距技術(shù),可精確定位物體的位置,,輕松地找到可能放錯(cuò)地方或丟失的東西,,比如錢包。另一方面,,UWB也是一種定位技術(shù),,用于測(cè)量距離和確定運(yùn)動(dòng)方向,,在機(jī)場(chǎng)和購物中心等大型室內(nèi)空間進(jìn)行導(dǎo)航。此外,,UWB定位技術(shù)還可以讓其他設(shè)備感應(yīng)到智能手機(jī)或智能手表的存在,。例如,您可以根據(jù)自己的位置自動(dòng)鎖上或解鎖前門,;當(dāng)您接近汽車時(shí),,它會(huì)自動(dòng)解鎖駕駛室側(cè)門并啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī),而在您離開時(shí)則會(huì)關(guān)閉車門和發(fā)動(dòng)機(jī),。

  UWB也可以作為一種雷達(dá)技術(shù),,用于感知存在和運(yùn)動(dòng),從而更容易檢測(cè)到是否有人離開房間或在生產(chǎn)設(shè)施中跟蹤物體,。超寬帶雷達(dá)甚至可以用于拯救生命,,在緊急情況下檢測(cè)生命跡象;或者在日常生活中,,作為汽車兒童檢測(cè)系統(tǒng)的組成部分,。如果在停放的汽車后座上檢測(cè)到兒童,該系統(tǒng)會(huì)提醒駕駛員,。

  通過結(jié)合這些功能,,UWB可以使日常系統(tǒng)變得更智能、更安全,、更自主,。例如,在家中,、道路上,、醫(yī)療設(shè)施和工業(yè)環(huán)境中,配備UWB的系統(tǒng)可以通過測(cè)距和雷達(dá)的不同組合,,實(shí)現(xiàn)新型空間感知功能,。它們能夠利用存在、位置和運(yùn)動(dòng)信息來節(jié)省能源,,提高自動(dòng)化水平,,保障人員的安全,或者讓熟悉的體驗(yàn)變得更直觀,、更愉快,。

  此外,由于UWB可以輕松與其他成熟的無線協(xié)議(如Wi-Fi,、藍(lán)牙及近場(chǎng)通信(NFC))結(jié)合使用,,開發(fā)人員正在探索優(yōu)化功耗、簡(jiǎn)化用戶交互的方法,并通過將UWB與其他無線協(xié)議相結(jié)合來提高精度,。

  行業(yè)支持

  標(biāo)準(zhǔn)化對(duì)于UWB等技術(shù)至關(guān)重要,。UWB旨在實(shí)現(xiàn)各種用戶體驗(yàn)和服務(wù),包括設(shè)備對(duì)設(shè)備和設(shè)備對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施的應(yīng)用,。芯片組的可用性促進(jìn)了該技術(shù)的推廣,,并提高了從消費(fèi)類移動(dòng)設(shè)備和物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備到汽車等各個(gè)垂直領(lǐng)域的采用率。這也促成了多個(gè)不同生態(tài)合作體系的建立,,以支持制定針對(duì)不同領(lǐng)域的可互操作UWB解決方案的標(biāo)準(zhǔn),。以下是指導(dǎo)UWB發(fā)展的一些關(guān)鍵組織:

  • FiRa聯(lián)盟是一個(gè)非營(yíng)利組織,于2019年在恩智浦的幫助下成立,,旨在推動(dòng)UWB技術(shù)在訪問控制,、基于位置的服務(wù)和設(shè)備間通信等場(chǎng)景中的應(yīng)用。FiRa聯(lián)盟創(chuàng)建了一個(gè)認(rèn)證計(jì)劃,,該計(jì)劃基于其開發(fā)的測(cè)試規(guī)范和工具,,主要針對(duì)面向消費(fèi)者的設(shè)備,展示了使用UWB進(jìn)行測(cè)距和定位的設(shè)備的互操作性,。

  • 汽車連接聯(lián)盟(CCC) 是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)組織,,恩智浦是其創(chuàng)始成員之一。自2011年以來,,CCC一直專注于汽車與智能手機(jī)的連接,。CCC數(shù)字鑰匙規(guī)范于2018年首次發(fā)布,旨在創(chuàng)建一個(gè)基于UWB的智能電子生態(tài)合作體系,,使移動(dòng)設(shè)備能夠安全地存儲(chǔ),、驗(yàn)證和共享智能汽車的數(shù)字鑰匙。該規(guī)范得到了認(rèn)證計(jì)劃的支持,,用于確認(rèn)安全性并確保汽車門禁解決方案的互操作性。

  • 連接標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)盟(CSA) 由恩智浦協(xié)助成立,,最初名為ZigBee聯(lián)盟,,如今因其推出的Matter標(biāo)準(zhǔn)而聞名。Matter是智能家居和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的互操作性標(biāo)準(zhǔn),。2023年,,CSA推出了新標(biāo)準(zhǔn)Aliro,改變了用戶使用移動(dòng)設(shè)備或可穿戴設(shè)備解鎖門和其他入口的方式,。Aliro協(xié)議由包括恩智浦在內(nèi)的近200家成員公司支持,,涵蓋了NFC、低功耗藍(lán)牙(BLE)和UWB等技術(shù)的定義,。與Matter一樣,,CSA將為Aliro建立認(rèn)證計(jì)劃,以確??缭O(shè)備的安全,、便捷和一致的體驗(yàn),。

  為了讓用戶可以使用UWB設(shè)備與任何其他UWB設(shè)備進(jìn)行交互,無論是家里的空調(diào)還是汽車門禁,,需要一個(gè)生態(tài)合作體系來開發(fā)安全且可互操作的解決方案,。為了實(shí)現(xiàn)這種無縫互動(dòng),包括FiRa,、CCC和CSA在內(nèi)的行業(yè)利益相關(guān)者經(jīng)常合作,。雖然他們可能各自專注于UWB的不同方面,但他們攜手并肩,,共同致力于促進(jìn)互操作性,、擴(kuò)大規(guī)模和推廣下一代UWB用例。

  智能手機(jī)中的UWB

  UWB技術(shù)在如此廣泛的用例中快速增長(zhǎng)的另一個(gè)原因是,,它現(xiàn)在已經(jīng)成為蘋果,、谷歌、三星等最新旗艦智能手機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)功能,。

  這為UWB功能創(chuàng)建了現(xiàn)成的基礎(chǔ)設(shè)施,,開發(fā)人員迅速利用了這一優(yōu)勢(shì),特別是在面向消費(fèi)者的應(yīng)用中,。例如,,資產(chǎn)跟蹤器、數(shù)字鑰匙和各種智能家居設(shè)備(如風(fēng)扇,、燈和智能音箱)都可以與支持UWB的智能手機(jī)進(jìn)行交互并對(duì)其做出響應(yīng),。

  目前,全球已有超過10億臺(tái)設(shè)備支持UWB技術(shù),。ABI Research預(yù)計(jì),,到2025年,UWB設(shè)備的年出貨量將超過5億臺(tái),。隨著越來越多的智能手機(jī),、智能手表和其他可穿戴設(shè)備/便攜式設(shè)備將UWB作為標(biāo)準(zhǔn)功能,消費(fèi)者對(duì)這項(xiàng)技術(shù)的熟悉度將不斷提高,,這反過來將推動(dòng)對(duì)UWB應(yīng)用場(chǎng)景的需求,。

  UWB技術(shù)廣泛應(yīng)用于汽車、移動(dòng)設(shè)備,、工業(yè)和物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備,。了解Trimension UWB產(chǎn)品如何通過安全測(cè)距和雷達(dá)功能實(shí)現(xiàn)多種應(yīng)用場(chǎng)景。

  當(dāng)前和未來的應(yīng)用場(chǎng)景

  在標(biāo)準(zhǔn)組織的推動(dòng)下,,UWB技術(shù)不斷發(fā)展,,并在主流消費(fèi)電子設(shè)備上得到廣泛應(yīng)用。我們預(yù)計(jì),UWB將成為與日常生活無縫融合的系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)功能,。以下是一些正在進(jìn)行的示例:

  • 汽車:如前所述,,UWB已經(jīng)成為CCC數(shù)字鑰匙規(guī)范的一部分,該規(guī)范允許駕駛員使用智能手機(jī)自動(dòng)化管理汽車門禁,。用戶無需出示智能手機(jī)或智能手表即可打開和啟動(dòng)汽車,。為了保護(hù)無感數(shù)字鑰匙,支持UWB的移動(dòng)設(shè)備和汽車會(huì)相互進(jìn)行身份驗(yàn)證,,汽車會(huì)驗(yàn)證移動(dòng)設(shè)備的CCC數(shù)字密鑰是否授權(quán)所請(qǐng)求的操作,。此外,具有高精度飛行時(shí)間測(cè)量的安全測(cè)距可以防止中繼攻擊,,這種攻擊通過信號(hào)放大來欺騙車輛,,使其誤以為移動(dòng)設(shè)備就在附近,即使實(shí)際并非如此,。

  UWB技術(shù)在汽車中的一個(gè)重要增長(zhǎng)趨勢(shì)是后排乘客提醒(ROA)系統(tǒng),,也稱為兒童遺留檢測(cè)(CPD)系統(tǒng)。這些車載系統(tǒng)能夠防止兒童被遺留在過熱的汽車中——這是UWB在汽車中的另一個(gè)主要趨勢(shì),。UWB雷達(dá)穩(wěn)定可靠且非常精確,,甚至可以檢測(cè)到非常微小的身體運(yùn)動(dòng),包括嬰兒呼吸時(shí)胸部的起伏,。因此,,UWB雷達(dá)成為ROA/CPD系統(tǒng)的理想選擇。此外,,汽車制造商選擇UWB技術(shù)用于ROA/CPD系統(tǒng)的另一個(gè)原因是,,汽車現(xiàn)有的UWB測(cè)距解決方案可以擴(kuò)展其功能,以包括ROA/CPD系統(tǒng)所需的UWB雷達(dá),。這使得UWB測(cè)距和雷達(dá)功能能夠結(jié)合起來,,實(shí)現(xiàn)多種用途。UWB雷達(dá)在汽車中還有其他應(yīng)用,。例如,,它可以用于安全帶提醒系統(tǒng),將安全帶的狀態(tài)與座椅占用情況相結(jié)合,。如果系統(tǒng)檢測(cè)到座椅上有人未系安全帶,汽車會(huì)發(fā)出持續(xù)的警報(bào),,直到安全帶系好為止,。

  • 智能家居和智能樓宇:支持UWB的智能手機(jī)和遙控器可以實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)控制和“查找我的”功能。支持UWB的音箱能夠根據(jù)房間的占用情況和聽眾的位置(及其移動(dòng))來優(yōu)化聲音渲染,。起居室可以根據(jù)人員位置自動(dòng)調(diào)整設(shè)置,,優(yōu)化暖通空調(diào)(HVAC)系統(tǒng)、照明網(wǎng)絡(luò)和娛樂系統(tǒng)的運(yùn)行和能效。此外,,UWB技術(shù)還可以用于安全身份驗(yàn)證,、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)控制、安全門禁,、障礙物感應(yīng),、存在檢測(cè)和地圖繪制等功能。這些功能提高了自動(dòng)化水平,,使家用電器更安全,、更高效、使用更直觀,。

  • 工業(yè)物聯(lián)網(wǎng):UWB技術(shù)在生產(chǎn)設(shè)施和其他工業(yè)環(huán)境中的應(yīng)用包括跟蹤在制品(WIP)貨物,、工具和重型設(shè)備,以提高生產(chǎn)效率,。最近,,UWB還被用于管理員工的訪問控制、在緊急情況下定位工作人員,,以及支持地理圍欄功能,,以確保只有授權(quán)人員才能進(jìn)入受限區(qū)域。地理圍欄也可以與自動(dòng)駕駛汽車結(jié)合使用,,以避免進(jìn)入危險(xiǎn)環(huán)境,。此外,配備UWB設(shè)備的機(jī)器人可以連續(xù)感測(cè)人或移動(dòng)物體的存在,,并在檢測(cè)到目標(biāo)進(jìn)入指定區(qū)域時(shí)自動(dòng)停止操作,。將UWB技術(shù)與攝像頭結(jié)合應(yīng)用于計(jì)算機(jī)視覺,可以增強(qiáng)自主性,、提高能效,,并提升安全性。

  恩智浦助力您探索UWB的應(yīng)用場(chǎng)景

  由于超寬帶是一種通用技術(shù),,涉及廣泛的場(chǎng)景,、應(yīng)用和市場(chǎng),因此很難確定從哪里入手,。在這方面,,我們能夠助您一臂之力。

  恩智浦率先將超寬帶應(yīng)用于測(cè)距和雷達(dá)領(lǐng)域,,提供了廣泛的UWB解決方案組合,。我們的Trimenion?產(chǎn)品適用于移動(dòng)設(shè)備、工業(yè),、物聯(lián)網(wǎng)和汽車領(lǐng)域,,支持測(cè)距和雷達(dá)應(yīng)用,,旨在實(shí)現(xiàn)互操作性。我們與FiRa,、CCC和CSA等一流的應(yīng)用和行業(yè)組織深入合作,,在定義、開發(fā)和部署UWB設(shè)備方面占據(jù)優(yōu)勢(shì),。此外,,憑借我們?cè)诟鱾€(gè)相關(guān)領(lǐng)域的深厚專業(yè)知識(shí)和完整的系統(tǒng)解決方案,客戶可以受益于我們的集成方法,,并節(jié)省研發(fā)資源,。

作者:

Marc Manninger

Marc Manninger是恩智浦產(chǎn)品及市場(chǎng)營(yíng)銷經(jīng)理,在半導(dǎo)體行業(yè)擁有9年的豐富經(jīng)驗(yàn),。他畢業(yè)于格拉茨技術(shù)大學(xué)和圣保羅大學(xué),,獲得軟件工程及工商管理碩士學(xué)位。在他的職業(yè)生涯中,,他致力于智能汽車門禁系統(tǒng)的各種軟件項(xiàng)目和產(chǎn)品,。他作為產(chǎn)品和市場(chǎng)營(yíng)銷經(jīng)理,負(fù)責(zé)恩智浦的汽車UWB,、NFC和安全芯片,。


Bernhard Grosswindhager

Bernhard Grosswindhager是汽車UWB產(chǎn)品和市場(chǎng)營(yíng)銷經(jīng)理,負(fù)責(zé)產(chǎn)品和營(yíng)銷策略的制定,。他擁有格拉茨技術(shù)大學(xué)電氣工程博士學(xué)位,,研究方向是UWB定位和通信。除了學(xué)術(shù)生涯外,,他還曾在醫(yī)學(xué)工程和汽車行業(yè)擔(dān)任過不同的職務(wù),。


Sunil Jogi

Sunil Jogi目前擔(dān)任恩智浦UWB市場(chǎng)總監(jiān)。他負(fù)責(zé)開發(fā)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用領(lǐng)域的超寬帶(UWB)傳感器產(chǎn)品,,以及建設(shè)基于UWB技術(shù)的生態(tài)合作體系,。他還積極參與UWB技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化和認(rèn)證工作。他在UWB以外的技術(shù)領(lǐng)域也有超過20年的產(chǎn)品和生態(tài)合作體系拓展經(jīng)驗(yàn),,包括NFC,、支付和運(yùn)輸。此外,,Sunil還與其他專家共同撰寫了一本關(guān)于超寬帶技術(shù)的書,,并在連接和傳感器技術(shù)方面擁有多項(xiàng)創(chuàng)新的專利。




更多精彩內(nèi)容歡迎點(diǎn)擊==>>電子技術(shù)應(yīng)用-AET<<

3952966954c9c6c308355d1d28d750b.jpg

本站內(nèi)容除特別聲明的原創(chuàng)文章之外,,轉(zhuǎn)載內(nèi)容只為傳遞更多信息,,并不代表本網(wǎng)站贊同其觀點(diǎn)。轉(zhuǎn)載的所有的文章,、圖片,、音/視頻文件等資料的版權(quán)歸版權(quán)所有權(quán)人所有。本站采用的非本站原創(chuàng)文章及圖片等內(nèi)容無法一一聯(lián)系確認(rèn)版權(quán)者,。如涉及作品內(nèi)容,、版權(quán)和其它問題,請(qǐng)及時(shí)通過電子郵件或電話通知我們,,以便迅速采取適當(dāng)措施,,避免給雙方造成不必要的經(jīng)濟(jì)損失。聯(lián)系電話:010-82306118,;郵箱:[email protected],。