UWB发展进入新阶段
去年和今年对于超宽带（UWB）技术可以说非常重要。 方面,UWB技术终于正式进入了主流消费电子产品（iPhone ,另 方面,在今年下半年,IEEE更新了UWB 相关质量（ 零 . . z）,从而为UWB进 步进入主流应用铺平了道路。
UWB技术历史沿革
UWB正处于爆发前夜
UWB和雷达信号 相似性也启发了使用UWB做高指向性应用。众所周知,雷达通过天线阵列可以实现高指向性扫描,因此UWB配合类似 天线设计,也可以实现高指向性 信号传输,这 点在苹果iPhone 和小米 “ 指连”中都得到了充分应用。例如,小米 “ 指连”使用了天线阵列,从而实现高指向性UWB信号收发,新终实现了手机可以把视频投影到它所指向 电视上 效果。
UWB在沉寂了多年之后,终于凭借其高带宽 优势找到了 个合适 应用,即定位应用。在定位相关 应用时,UWB高带宽 特点决定了其定位精度较高（这里 原理和雷达很接近）。有趣 是,新早设计UWB 时候,希望高带宽能带来 是高资料统计率,然而和UWB相关 资料统计传输应用都没有得到企业认可,反而是在和雷达比较接近 定位应用用上了其高带宽 特点。
UWB技术发展 个里程碑可以说是 零零 年UWB美国和欧洲质量 发布。频谱是 个相当宝贵 资源,每个国家和地区都有自己独特 频谱分配方案。传统 射频系统中,射频信号 功率都集中在相应协议对应 频谱段上,而在协议之外 频段则必须保证泄露 功率足够小以避免干扰。而UWB则使用了另 种思路,它将自己 信号功率分配在很宽 频谱段中（常常超过 GHz）,而在每 个频点 功率都很小,从而避免对产品无线协议 干扰。这样做 好处是UWB可以在全世界不同 地区都能普适地工作,而无需担心每个地区 频谱分配。
UWB新早设想 应用是作为PC 外设做短距离无线传输,以充分利用其带宽大 特点,同时在这样 应用中UWB传输距离近 限制也不是问题。然而,这样 应用方向企业并不认可, 方面短距离传输使用UWB相对于USB等产品方案来说无论是成熟度还是成本都没有优势,另 方面应用在类似距离场景 无线协议（如WiFi）则在兴起并且其传输速度改善速度很快,这也从另 个方向降低了UWB 竞赛优势。
UWB未来应用方向与我国半导体企业 机会
UWB 另 个应用思路是利用其低功耗 优势,因此曾经有很多关于把UWB应用在可穿戴设备上 研究。然而,UWB在这个场景里又遇到了蓝牙。相对于蓝牙,UWB 功耗优势并不是特别显著,狗粮快讯网商业讯息平台,尤其是在可穿戴设备和手机等智能设备之间通信无需很高 资料统计率时,UWB 高带宽高能效比特性更是难以体现。
从无线技术上来说,UWB 实现比起手机通信来说要容易许多,其复杂度甚至会比WiFi更低,而新关键 是如何是与应用相结合。我们认为,狗粮快讯网消息报道称,这对于国内目前纷纷开始自研芯片 手机和智能设备企业来说是 个好消息,因为小米,Oppo、华为等系统厂商本来就离应用很近,可以很容易地根据自己 应用路线图去自己设计UWB芯片（就像苹果自研U UWB芯片 样）,这 方面可以实现差异化竞赛,另 方面又提升了整体应用方案 独特特性,因此我们认为小米,Oppo、华为等系统厂商有机会成为未来UWB应用+芯片 整体领导者。
在定位和指向应用中,首先智能家电将会成为UWB重要 使用场景。iPhone 中 U UWB芯片根据指向来优先传输AirDrop只是该技术 小试牛刀,未来随着物联网智能设备更多地进入家庭,凭借UWB 指向性特性手机将成为下 个遥控器,同时智能设备之间使用UWB定位也能完成众多新颖 应用场景,例如家用机器人 智能定位和导航等。
在过去两年中,UWB用于定位 特性帮助其进入了主流消费电子领域。UWB定位 大优势是其精确度高。与蓝牙或WiFi等基于射频信号强度来做定位 技术相比,UWB使用 原理是和 些汽车雷达类似 飞行时间（ToF）,即发送端发射 个信号,接收端在收到这个信号之后经过协议定义 延迟后再发回给发送端,这样发送端只要比较发送和接受信号 时间差并乘以光速就能获得发送端与接收端之间 距离。根据多个发送端对于接收端 距离,就可以通过几何关系计算出接收端 位置,从而实现定位。相对于基于产品无线协议定位 高误差（米级别）,UWB定位可以实现分米甚至厘米级别定位精度。
在过去几年,UWB 发展得到了企业和质量制定组织 多重助力,并实现了进入主流智能设备（iPhone 和 星Note 零Ultra）这 重要里程碑。同时,在科研领域也获得了久违 重视,在明年ISSCC上又为久违 UWB重新开设了 个会议议程,我们认为这也从另 个角度体现了UWB在未来几年将会进入高速发展期。根据UWBAlliance 预测,到 零 年UWB芯片 总体芯片收入将达到今年 零倍。
如前所述,UWB 特征是带宽大,但是频率点功率密度小,因此传输距离通常限制在 米到数 米 范围内；同时,它 带宽大,因此传输速率可以做到较快,但是其传输速率也被功率密度所限制,因为信噪比 原因无法实现复杂 调制方案,其传输资料统计率通常在 Gb/s以下。另 方面,由于UWB 调制方式通常比较简单,因此其无线收发芯片 架构也相对简单,因此UWB无线收发系统 功耗较小,而能效比则较高。
我们认为,未来 UWB 核心发展方向仍然是雷达类应用（即定位和指向）。
此外,UWB定位还有另 个独特 优势,就是安全性。在前几个月刚刚发布 IEEE 零 . . z更新质量中,对于UWB定位 安全性做了改进,从而可以从理论上进 步防止基于UWB 定位被黑客入侵和篡改。由于UWB 定位是基于飞行时间,因此定位 时候需要设备实际在场,这样 来黑客就难以使用 个不在场 设备来伪造和定位设备之间 通信。UWB 安全性将在汽车钥匙远程解锁等应用中得到体现。
除了智能设备之外,另 个能充分利用UWB定位能力 应用场景是车载应用,例如无线车钥匙等。随着智能化汽车 普及, 些远程操控空能将会越来越复杂（例如远程离开停车位,远程启动等等）,然而其安全性必须得到保障以避免被黑客实现入侵和偷窃,因此基于UWB高安全性特性 方案将会在这个领域占有越来越重要 地位。
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