UWB 技术的未来展望

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来源 Qorvo半导体
 
超宽带技术 (UWB) 将在全球大规模普及。目前,已有 40 多个垂直市场部署了 UWB,包括工业、企业、汽车和消费类市场。在目前已实现的应用中,UWB 已在多个行业领域实现了运营效率和员工安全方面的提升。它还支持汽车无钥门禁等安全交易以及基于人员和物体位置跟踪的新应用。
 
在本章中,我们将回顾 UWB 在手机领域的部署情况,以及这种状况如何使 UWB 迅速普及。我们还将探讨行业联盟如何促进 UWB 在全球的快速普及,并研究利用 UWB 功能的一些前瞻性用例。
 
将 UWB 技术用于智能手机
 
最近 UWB 技术引入智能手机领域是 UWB 在全球大规模普及的关键一步。智能手机本身就是一个主要市场,每年发货量超过 13 亿部。因此,智能手机将是 UWB 在人们日常生活中广泛普及的切入点,同时有助于实现汽车门禁、零售交易和家居控制等活动,如图 3-1 所示。UWB 手机将引发各种新设备和应用生态系统的开发,这是其他技术无法实现的。
 
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预测 UWB 部署的确切未来极其困难,但历史可以为我们提供一些可能的轨迹线索。例如,Wi-Fi 最初是专门针对收银机的无线通信解决方案。1999 年,Apple 对 Wi-Fi 的认可是有力支持,使该技术迅速普及。这也刺激了各种设备生态系统的开发,并引发了网络效应,从而导致每年发货量达数十亿部。蓝牙的成功也很类似:蓝牙早期用于手机和汽车的免提通话,最终导致了许多应用和市场的大规模采用。 
 
UWB 也经历了同样的市场普及,如图 3-2 所示。手机、可穿戴产品和互联家居设备发货量的爆炸式增长可能会比 Wi-Fi 和蓝牙的增长速度更快。甚至有人预测,未来几年内,其发货量将突破 10 亿大关。
 
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联盟和合作伙伴如何帮助普及 UWB
 
互操作性 (不同供应商的产品、系统、应用和服务以可预测的方式可靠协同工作的能力)是新技术大规模采用的另一个关键因素。互操作性至关重要,因为每个用户都希望他们的电子设备能够轻松连接和操作。UWB 行业的不同参与者(从半导体供应商到设备制造商和测试设备供应商)都已经开始着手解决互操作性需求。 
 
致力于确保 UWB 产品互操作性的主要联盟包括: 
 
UWB 联盟 (https://uwballiance.org):UWB 联盟正与全球监管机构和组织合作,营造有利的监管和频谱管理环境,全力推动 UWB 市场增长。UWB 联盟还参与了频谱共享优化,以最大限度地减少其他新标准和现有标准的干扰。
 
车联网联盟 (CCC; https://carconnectivity.org):CCC 是一个跨行业组织,致力于推进针对智能手机到汽车连接解决方案的全球技术。CCC 包括许多利益相关者,如汽车原始设备制造商 (OEM)、一级供应商、手机制造商、半导体供应商和应用开发人员。CCC 正在开发“数字钥匙”,一种全新的开放标准,允许将智能设备(如智能手机和智能手表)用作车钥匙。利用这种标准化的生态系统,无论在哪里,移动设备都能够以保护隐私的安全方式存储、验证和共享 UWB 车辆的数字密钥。
 
FiRa 联盟 (www.firaconsortium.org):FiRa 代表精密测距,强调了 UWB 技术在测量目标距离或确定位置时提供前所未有的精确性和安全性的独特能力。作为行业联盟,FiRa 认为 UWB 技术将改变人们体验连接的方式,并致力于 UWB 应用的广泛普及。如图 3-3 所示,FiRa 联盟预计会出现许多用例。这些用例包括感应式门禁、室内定位和导航以及点对点应用。 
 
这些组织正在协作创建协议,确保汽车与手机、手机与门锁以及手机与定位基础设施之间能够进行通信。
 
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UWB 未来展望
 
得益于工程师和企业家的创造力和天赋,Wi-Fi 和蓝牙已实现广泛的服务和应用,这是大家都未预料到的。基于本书中描述的 UWB 的多方面价值,我们可以预见新应用和新服务的到来,而这些应用和服务是不可能用现有技术实现的。
 
如图 3-4 所示,UWB 支持的智能家居包括: 
 
到家时会自动打开的房门 
 
无需敲击键盘,进门就会关闭的报警器 
 
知道您进入家中,从而为您提供个性化信息的个人助理 
 
当您在不同房间之间走动时,最喜欢的音乐旋律将会如影随行,追随您的身影切换到相应的扬声器 
 
按照您的首选设置开启的照明装置 
 
能够提醒您出门时别忘记带上网球包的无线节点 
 
打造真正智能家居环境的潜力巨大!  
 
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个人导航
 
想象一下 UWB 如何改变建筑物导航体验。您是否有过在商店里苦苦寻找特定商品的经历?在公司里找会议室?在人群中找朋友?或者寻找在机场排队的出租车?UWB 可以准确地引导您前往目的地,将会终结所有这些不愉快、有时甚至让人很紧张的经历。
 
 将 UWB 与增强现实 (AR) 结合使用时,将不必根据智能手机中的地图方位来设法判断自己的确切位置以及应该前往的方向,UWB 可以将您的确切位置和正确的方向与现实世界覆盖显示。 
 
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现场交付
 
另一个非常棒的应用就是现场交付。在商场里感觉饿了,但没有心情走到美食广场?用手机下单,继续购物,无论您走到何处,都可以将美食送到您手中!
 
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安全交易
 
UWB 可能改变我们与环境交互方式的另一个领域就是无缝安全交易。例如,公共交通在实现便捷支付方面已经取得了很大进步:现在通常都可以用交通卡或手机支付,而无需使用现金或车票。
 
试想一下,如果您无需从口袋中掏出手机,然后点击支付读卡器就可以自动支付,是不是更方便?这样一来,在拥挤的地铁站,排队和等待将成为历史。同样,在商店里的自动结账队伍里等待时间可缩短,因为您不再需要拿出手机来付款了! 
 
UWB 的潜力是无穷尽的。尽管我们无法想象未来的所有应用,但可以肯定的是,未来肯定会有一位工程师设计出新一代产品,再一次让我们的生活变得更美好。
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