低功耗蓝牙和超宽带模块支持精确的定位和位置感知应用

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Nordic Semiconductor 宣布超宽带(UWB)精密测距和定位解决方案提供商清研讯科(北京)科技有限公司(Tsingoal (Beijing) Technology Co., Ltd.)选择 Nordic 的 nRF52833 低功耗蓝牙 (Bluetooth® Low Energy /Bluetooth LE)先进多协议芯片级系统 (SoC)器件为其 “TSG5162”系统级封装(SiP)模块提供处理能力和无线连接功能。 
 
TSG5162 集成了 nRF52833 SoC 与 UWB 射频单元、一个四通道开关器件和两个晶体振荡器的四通道型款设备。TSG5162 旨在满足符合 FiRa 协议的 UWB 和低功耗蓝牙交互与测距的多天线和小封装需求,同时实现蓝牙 AOA 位置服务功能。模块采用 7 x 7mm QFN 封装,设计用于围绕手机生态链的智能家居类测距侧向和物联网(IoT)、消费产品定位和位置感知应用。通过结合低功耗蓝牙和 UWB 技术,其位置和距离测量的精度远超过单独使用任何一种技术。 
 
集成的 Nordic SoC 无线电具有全部蓝牙测向功能,其大容量内存(512kB 闪存和 128kB RAM)可以支持 AoA 和出射角(AoD)应用的接收器角色和发送器角色。nRF52833 SoC 是蓝牙 5.2 解决方案,除测向功能之外,还包括 2Mbps 传输速率、长距离、八倍广播能力、广告扩展和通道选择算法(CSA#2)功能。nRF52833 SoC 带有片上 PA 的无线电架构可提供 -95dBm 的 RX 灵敏度(在低功耗蓝牙模式下为 1Mbps)、8dBm 的最大输出功率和 103dBm 的总体链路预算。 
 
全速(12Mbps)USB 运作允许 TSG5162 模块用于 USB 兼容的有线外围设备应用,从而实现与一系列主机设备(例如 PC、智能手机和网关)的低延迟和高带宽通信。这无线连接还使得通过 USB 进行的设备固件更新((DFU)-over-USB)变得切实可行。nRF52833 SoC 具有–40º至 105ºC 的扩展工作温度范围,适用于严苛运作环境中的 IoT 应用。 
 
Nordic 的 nRF52833 先进多协议 SoC 结合了一个带有浮点单元(FPU)的 64MHz、32 位 Arm®Cortex®M4 处理器,以及 2.4GHz 多协议无线电(支持蓝牙 5.2、蓝牙 mesh、Thread、Zigbee、IEEE 802.15.4 和专有 2.4GHz RF 协议软件)。该 SoC 器件的充足内存分配支持动态多协议功能,独特地实现了并发的无线协议连接。nRF52833 随附 Nordic 的蓝牙 RF 协议堆栈 S113 或 S140 SoftDevice 一起提供。S140 是包含支持 2 Mbps、长距离和 CSA #2 支持的合格蓝牙 5.1 堆栈。 
 
清研讯科(北京)科技有限公司首席执行官赵瑞祥表示:“通过将 Nordic 的 nRF52833 SoC 集成到模块产品中,能够融合两种高精度的定位技术,并可充分满足 FiRa 定义的关于 UWB/ 低功耗蓝牙协同工作的要求。这款 SoC 器件带有功能强大的 Arm 处理器,可以处理全部 UWB 复杂的时间排序以及定位和测量数据的边缘处理工作。” 
 
“Nordic 拥有美好的新产品愿景,并且具有快速响应的能力,这对于开发新技术是至关重要的。” 
 
此外,TSG5162 模块已经部署在清研讯科的新冠病毒社交距离可穿戴设备中,可以在设备之间执行“实时”测距,从而使得用户彼此之间能够始终保持适当的距离。这款手环产品已经批量发货到欧洲、北美、东南亚和中东地区。 
 
Nordic Semiconductor 亚太区销售与市场总监 Bjørn Åge (Bob) Brandal 表示:“随着室内定位技术的消费化,采用者将需要精确的定位数据和低功耗特性。通过将 Nordic 的低功耗蓝牙技术和 UWB 结合到单一 SIP 模块中,清研讯科的模块产品能够提供精确的实时定位服务 (RTLS),并可以在多种终端产品中实现长期使用。” 
 
“在与新冠疫情的持续对抗中,我们很高兴看到清研讯科成功地将此技术应用于社交距离和联系人追踪解决方案中。”
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UWB发展进入新阶段

2019年和2020年对于超宽带(UWB)技术可以说非常重要。一方面,UWB技术终于正式进入了主流消费电子产品(iPhone 11),另一方面,在今年下半年,IEEE更新了UWB的相关标准(802.15.4z),从而为UWB进一步进入主流应用铺平了道路。

定位技术的演变:通往UWB之路

为充分了解超宽带 (UWB) 技术带来的价值和影响,我们需着眼于全局。在本文中,我们将介绍定位技术的演变,以及 UWB 如何塑造其发展前景以及为未来发展铺平道路。了解这项新技术的潜力。

超宽带之路

尽管已经有一段时间了,但超宽带(UWB)被认为是新兴的“定位技术”,并且正在以健康的速度增长。其精确度高的功能使其与其他定位解决方案区分开来,并且是令人兴奋且至关重要的新用例的关键推动力。

UWB正处于爆发前夜

2019年和2020年对于超宽带(UWB)技术可以说非常重要。一方面,UWB技术终于正式进入了主流消费电子产品(iPhone 11)。一方面,在今年下半年,IEEE更新了UWB的相关标准(802.15.4z),从而为UWB进一步进入主流应用铺平了道路。

基于超声波的定位系统设计介绍

超声波定位系统可用于一定范围的无接触定位,定位精度可达1cm。由于超声波的传播受环境影响较大,故不推荐在室外使用。在实际应用中根据环境和具体要求其应用电路可作适当改进。