在智能手機和汽車應(yīng)用的推動下，UWB 成為過去兩年當之無愧的熱門無線技術(shù)。根據(jù) ResearchAndMarkets 的數(shù)據(jù)統(tǒng)計顯示，2021 年，全球 UWB 芯片組的市場價值高達近 5 億美元。預(yù)計從 2021 到 2028 年，其符合年增長率將達到 21.1%。
從該研究中我們可以看到，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中，UWB 技術(shù)不斷拓展新的應(yīng)用領(lǐng)域，在移動設(shè)備中不斷部署，這些發(fā)展正在推動超寬帶芯片組市場快速增長。此外，UWB 是實時定位系統(tǒng) (RTLS) 中采用的增長最快的技術(shù)之一。由于其跟蹤資產(chǎn)的準確性，UWB 具有相當大的增長潛力。
面對這樣一個成長力驚人的市場，很多廠商正在積極投身其中，而收購了行業(yè)先驅(qū) Decawave 的 Qorvo 無疑是當中一家不能忽視的重要玩家。
產(chǎn)品和生態(tài)的齊頭并進
在 2020 年宣布收購 Decawave 的時候，Qorvo 表示，隨著 UWB 向移動、汽車、工業(yè)和消費類物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的新市場擴張，Decawave 技術(shù)將迎來巨大的發(fā)展機遇。Qorvo 則能夠在 Decawave 團隊的開創(chuàng)性工作基礎(chǔ)之上繼續(xù)發(fā)展，與客戶協(xié)作開發(fā) UWB 解決方案，進一步提高各種新型定位和通信服務(wù)的準確性和安全性。
當然，擁有深厚技術(shù)積累的 Decawave 也給了 Qorvo 這樣的底氣。據(jù)資料顯示，受益于從工業(yè) IOT 領(lǐng)域到消費領(lǐng)域市場的不斷發(fā)力，2007 年成立于愛爾蘭都柏林的 Decawave （現(xiàn)在的Qorvo）已在數(shù)十個不同的垂直市場（從智能手機到無人機等）部署了超過數(shù)千萬顆芯片。而其高可靠性且無懈可擊的解決方案是 Qorvo 能在這個市場站穩(wěn)的根本。
早在 2014 年，Qorvo 就發(fā)布了符合 IEEE802.15.4-2011 超寬帶標準的第一代 UWB 芯片 DW1X00 及相關(guān)模塊，正是公司一如既往地堅持在滿足 IEEE802.15.4a & 4z 標準上做研發(fā)投入開發(fā)，使得公司所推的產(chǎn)品都具備優(yōu)越的性能表現(xiàn)。到了 2020 年，Qorvo 又發(fā)布了 DW3xxx 系列。
據(jù)介紹，DW3000 系列包括了四款芯片，分別是 DW3110、DW3120、DW3210、DW3220，該新品組針對低功耗電池供電應(yīng)用進行了優(yōu)化。在全球范圍內(nèi)提供 UWB 信道 5 (6.5 GHz) 和信道 9 (8 GHz) 支持，數(shù)據(jù)速率高達 6.8 Mbps，同時提供精準定位，精度在 10 cm 內(nèi)，角度測量精度為 +/-5°。芯片組采用 QFN 和 CSP 封裝。和 DW1X00 系列一樣，基于 DW3xxx 系列開發(fā)出的 DWM3xxx 模塊也有不錯的表現(xiàn)。
在推進硬件產(chǎn)品發(fā)展的同時，Qorvo 還與行業(yè)合作伙伴一起，推動 UWB 生態(tài)的蓬勃發(fā)展。
作為 FiRa 的贊助商和董事會成員，Qorvo 運用其技術(shù)和應(yīng)用專業(yè)知識來幫助 UWB 定義規(guī)范，以確保不同的終端產(chǎn)品之間的互操作性，為消費者帶來新的無縫體驗。Qorvo 同時還加入了以無縫、安全且確保隱私的方式，讓移動設(shè)備得以存放、驗證及分享車輛數(shù)字鑰匙的組織 Car Connectivity Consortium（汽車連接聯(lián)盟，簡稱 CCC），致力于推進智能手機到汽車連接解決方案，專注于為安全訪問用例定義移動和汽車間的協(xié)議及互操作性。
總結(jié)而言，Qorvo 的 UWB 方案具備很強的可擴展性和通用性。可以幫助客戶靈活實現(xiàn)工業(yè) IoT 應(yīng)用中 RTLS 系統(tǒng)的各種定位方式 (TWR, TDoA 和 PDoA)，還可以確保現(xiàn)有的和不遠將來的各種消費類創(chuàng)新應(yīng)用得以實現(xiàn)。
過去的幾年里，Qorvo 也和 Murata、Nordic Semiconductor 以及 Google、小米等一系列知名廠商圍繞 UWB 的多個應(yīng)用領(lǐng)域建立了緊密合作關(guān)系。其中，AoA 更是成為了多家廠商看中的、亟待挖掘的下一座 UWB 應(yīng)用金礦。
UWB AoA 是下一個重點
AOA（Angle of Arrival）是一項專業(yè)術(shù)語，指的是測量無線電信號的到達角度，這項技術(shù)通常被用于無線電定位。常通過天線陣列技術(shù)來測量 AOA 到達角度。從技術(shù)原理上看，AOA 與采用哪種無線電技術(shù)無關(guān)，如藍牙有 AOA 定位，5G 有 AOA 定位。
但從 Airtags 發(fā)布以來，被蘋果帶火的 UWB AOA 正在迎頭趕上。UWB AoA 具有定位精準、天線陣列簡化、易于集成等突出優(yōu)勢，使其在包括工業(yè) IoT 領(lǐng)域以消費領(lǐng)域都具有更加廣闊的應(yīng)用前景。
據(jù) Qorvo 合作伙伴全跡科技介紹，在工業(yè) IoT 領(lǐng)域以及 UWB 基礎(chǔ)設(shè)施（RTLS 錨點網(wǎng)絡(luò)）方面，與藍牙 AOA 對比，UWB AOA 擁有多方面的優(yōu)勢。
首先，因為 UWB AOA 的單基站覆蓋半徑 >20 米，且對安裝高度無要求；但藍牙 AOA 的單基站覆蓋半徑為安裝高度的 1~2 倍。這就意味著在覆蓋相同范圍的前提下，藍牙 AOA 需要比 UWB AOA 建造更多的基站。假設(shè)在 1200 平米、天花板 3 米的空曠環(huán)境中，UWB-AOA 和藍牙 AOA 的基站比例為 1:20。
其次，UWB-AOA 擁有比藍牙 AOA 更高的定位精度。全跡表示，單臺 UWB-AOA 基站大范圍 2 維精確定位 + 小范圍 3 維定位。值得一提的是，UWB 不僅可以測信號方向，還能厘米級測距，定位更準確。且標簽高度不影響定位精度；但回到藍牙 AOA，其單臺基站小范圍 2 維粗糙定位。而且，這個技術(shù)只能測信號方向，不能測距離。因此要先假設(shè)標簽的高度是固定的，再測得信號來向與該高度平面的交點投影位置。換而言之，當標簽被舉起或放下有高度變化時，會嚴重影響定位精度。
第三，UWB AOA 擁有比藍牙 AOA 更好的抗干擾能力，這主要與 UWB 技術(shù)本身更容易識別直達路徑，在障礙物多的復(fù)雜環(huán)境中定位精度更優(yōu)有關(guān)。但藍牙技術(shù)無法區(qū)分直達和反射路徑，測得的是包含墻壁等障礙物反射后的混疊信號，在復(fù)雜環(huán)境下定位精度低、穩(wěn)定度差。
最后，UWB 頻段在工信部規(guī)范下，與其它無線電沒有沖突。而且 UWB 是超寬帶信號，對常見電磁干擾（都是窄帶）抵抗力更強。但藍牙所用 2.4G 頻段非常擁擠，容易受到其它電子設(shè)備干擾，包括 WIFI、藍牙耳機、智能家居、甚至無線鼠標等。
再疊加上成本的優(yōu)勢，UWB AOA 正在迸發(fā)出強勁的動能。這也是知名分析機構(gòu) TSR 預(yù)測 2030 年用于 RTLS B2B 應(yīng)用的 UWB 市場規(guī)模將是 2018 年的 11 倍以上，同期 CAGR 將超過 21% 的原因。
成立于 2016 年的全跡科技也看好這個市場，基于 Qorvo 的 UWB 芯片推出了基于 UWB 天線陣列的 UWB AOA 單基站定位等產(chǎn)品，并在國內(nèi)眾多客戶處落地。
根據(jù)演示顯示，在 1000 平的辦公室中，用 1 臺新型 UWB AOA 基站即可完全覆蓋厘米級精度（包括每個房間），而傳統(tǒng) UWB TOF/TDOA 方案至少需要 7 臺基站（并且不能覆蓋房間），藍牙 5.1 AOA 基站至少需要 12 臺（不包含房間，精度也更低）。UWB 定位技術(shù)在部署成本和方便性，以及定位精度方面具有不可比擬的優(yōu)勢。
在全跡科技看來，未來高精度室內(nèi)定位服務(wù)會像 GPS 和云服務(wù)一樣，成為每個人都觸手可得的基礎(chǔ)設(shè)施。
與此同時，Qorvo 和全跡科技也必將攜手，致力成為該行業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)者。
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