产品生态客户并进,Qorvo 将与 UWB AOA 齐飞

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在智能手机和汽车应用的推动下,UWB 成为过去两年当之无愧的热门无线技术。根据 ResearchAndMarkets 的数据统计显示,2021 年,全球 UWB 芯片组的市场价值高达近 5 亿美元。预计从 2021 到 2028 年,其符合年增长率将达到 21.1%。
 
从该研究中我们可以看到,无线传感器网络中,UWB 技术不断拓展新的应用领域,在移动设备中不断部署,这些发展正在推动超宽带芯片组市场快速增长。此外,UWB 是实时定位系统 (RTLS) 中采用的增长最快的技术之一。由于其跟踪资产的准确性,UWB 具有相当大的增长潜力。
 
面对这样一个成长力惊人的市场,很多厂商正在积极投身其中,而收购了行业先驱 Decawave 的 Qorvo 无疑是当中一家不能忽视的重要玩家。
 
产品和生态的齐头并进
 
在 2020 年宣布收购 Decawave 的时候,Qorvo 表示,随着 UWB 向移动、汽车、工业和消费类物联网领域的新市场扩张,Decawave 技术将迎来巨大的发展机遇。Qorvo 则能够在 Decawave 团队的开创性工作基础之上继续发展,与客户协作开发 UWB 解决方案,进一步提高各种新型定位和通信服务的准确性和安全性。
 
当然,拥有深厚技术积累的 Decawave 也给了 Qorvo 这样的底气。据资料显示,受益于从工业 IOT 领域到消费领域市场的不断发力,2007 年成立于爱尔兰都柏林的 Decawave (现在的Qorvo)已在数十个不同的垂直市场(从智能手机到无人机等)部署了超过数千万颗芯片。而其高可靠性且无懈可击的解决方案是 Qorvo 能在这个市场站稳的根本。
 
早在 2014 年,Qorvo 就发布了符合 IEEE802.15.4-2011 超宽带标准的第一代 UWB 芯片 DW1X00 及相关模块,正是公司一如既往地坚持在满足 IEEE802.15.4a & 4z 标准上做研发投入开发,使得公司所推的产品都具备优越的性能表现。到了 2020 年,Qorvo 又发布了 DW3xxx 系列。
 
UWB
 
据介绍,DW3000 系列包括了四款芯片,分别是 DW3110、DW3120、DW3210、DW3220,该新品组针对低功耗电池供电应用进行了优化。在全球范围内提供 UWB 信道 5 (6.5 GHz) 和信道 9 (8 GHz) 支持,数据速率高达 6.8 Mbps,同时提供精准定位,精度在 10 cm 内,角度测量精度为 +/-5°。芯片组采用 QFN 和 CSP 封装。和 DW1X00 系列一样,基于 DW3xxx 系列开发出的 DWM3xxx 模块也有不错的表现。
 
UWB
 
在推进硬件产品发展的同时,Qorvo 还与行业合作伙伴一起,推动 UWB 生态的蓬勃发展。
 
作为 FiRa 的赞助商和董事会成员,Qorvo 运用其技术和应用专业知识来帮助 UWB 定义规范,以确保不同的终端产品之间的互操作性,为消费者带来新的无缝体验。Qorvo 同时还加入了以无缝、安全且确保隐私的方式,让移动设备得以存放、验证及分享车辆数字钥匙的组织 Car Connectivity Consortium(汽车连接联盟,简称 CCC),致力于推进智能手机到汽车连接解决方案,专注于为安全访问用例定义移动和汽车间的协议及互操作性。
 
UWB
 
总结而言,Qorvo 的 UWB 方案具备很强的可扩展性和通用性。可以帮助客户灵活实现工业 IoT 应用中 RTLS 系统的各种定位方式 (TWR, TDoA 和 PDoA),还可以确保现有的和不远将来的各种消费类创新应用得以实现。
 
UWB
 
过去的几年里,Qorvo 也和 Murata、Nordic Semiconductor 以及 Google、小米等一系列知名厂商围绕 UWB 的多个应用领域建立了紧密合作关系。其中,AoA 更是成为了多家厂商看中的、亟待挖掘的下一座 UWB 应用金矿。
 
UWB AoA 是下一个重点
 
AOA(Angle of Arrival)是一项专业术语,指的是测量无线电信号的到达角度,这项技术通常被用于无线电定位。常通过天线阵列技术来测量 AOA 到达角度。从技术原理上看,AOA 与采用哪种无线电技术无关,如蓝牙有 AOA 定位,5G 有 AOA 定位。
 
UWB
 
但从 Airtags 发布以来,被苹果带火的 UWB AOA 正在迎头赶上。UWB AoA 具有定位精准、天线阵列简化、易于集成等突出优势,使其在包括工业 IoT 领域以消费领域都具有更加广阔的应用前景。
 
据 Qorvo 合作伙伴全迹科技介绍,在工业 IoT 领域以及 UWB 基础设施(RTLS 锚点网络)方面,与蓝牙 AOA 对比,UWB AOA 拥有多方面的优势。
 
首先,因为 UWB AOA 的单基站覆盖半径 >20 米,且对安装高度无要求;但蓝牙 AOA 的单基站覆盖半径为安装高度的 1~2 倍。这就意味着在覆盖相同范围的前提下,蓝牙 AOA 需要比 UWB AOA 建造更多的基站。假设在 1200 平米、天花板 3 米的空旷环境中,UWB-AOA 和蓝牙 AOA 的基站比例为 1:20。
 
UWB
 
其次,UWB-AOA 拥有比蓝牙 AOA 更高的定位精度。全迹表示,单台 UWB-AOA 基站大范围 2 维精确定位 + 小范围 3 维定位。值得一提的是,UWB 不仅可以测信号方向,还能厘米级测距,定位更准确。且标签高度不影响定位精度;但回到蓝牙 AOA,其单台基站小范围 2 维粗糙定位。而且,这个技术只能测信号方向,不能测距离。因此要先假设标签的高度是固定的,再测得信号来向与该高度平面的交点投影位置。换而言之,当标签被举起或放下有高度变化时,会严重影响定位精度。
 
UWB
 
第三,UWB AOA 拥有比蓝牙 AOA 更好的抗干扰能力,这主要与 UWB 技术本身更容易识别直达路径,在障碍物多的复杂环境中定位精度更优有关。但蓝牙技术无法区分直达和反射路径,测得的是包含墙壁等障碍物反射后的混叠信号,在复杂环境下定位精度低、稳定度差。
 
最后,UWB 频段在工信部规范下,与其它无线电没有冲突。而且 UWB 是超宽带信号,对常见电磁干扰(都是窄带)抵抗力更强。但蓝牙所用 2.4G 频段非常拥挤,容易受到其它电子设备干扰,包括 WIFI、蓝牙耳机、智能家居、甚至无线鼠标等。
 
再叠加上成本的优势,UWB AOA 正在迸发出强劲的动能。这也是知名分析机构 TSR 预测 2030 年用于 RTLS B2B 应用的 UWB 市场规模将是 2018 年的 11 倍以上,同期 CAGR 将超过 21% 的原因。
 
成立于 2016 年的全迹科技也看好这个市场,基于 Qorvo 的 UWB 芯片推出了基于 UWB 天线阵列的 UWB AOA 单基站定位等产品,并在国内众多客户处落地。
 
根据演示显示,在 1000 平的办公室中,用 1 台新型 UWB AOA 基站即可完全覆盖厘米级精度(包括每个房间),而传统 UWB TOF/TDOA 方案至少需要 7 台基站(并且不能覆盖房间),蓝牙 5.1 AOA 基站至少需要 12 台(不包含房间,精度也更低)。UWB 定位技术在部署成本和方便性,以及定位精度方面具有不可比拟的优势。
 
在全迹科技看来,未来高精度室内定位服务会像 GPS 和云服务一样,成为每个人都触手可得的基础设施。
 
与此同时,Qorvo 和全迹科技也必将携手,致力成为该行业的领导者。
 
文章为原创,转载请注明原网址:https://rf.eefocus.com/article/id-336362
 
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