介紹四款最新超寬帶(UWB)技術(shù)應(yīng)用

2024-6-28 15:26| 發(fā)布者: admin| 查看: 225| 評(píng)論: 0

摘要: 在本文中，我們總結(jié)了四款最新的 UWB相關(guān)設(shè)計(jì)，這些設(shè)計(jì)對(duì)汽車兒童安全、無鑰匙進(jìn)入、物體檢測(cè)等產(chǎn)生了重大影響。雖然電磁頻譜的某些頻率可用于數(shù)據(jù)傳輸和電信，但其他頻率可被用于成像和雷達(dá)技術(shù)。超寬帶（UWB）， ...

在本文中，我們總結(jié)了四款最新的 UWB相關(guān)設(shè)計(jì)，這些設(shè)計(jì)對(duì)汽車兒童安全、無鑰匙進(jìn)入、物體檢測(cè)等產(chǎn)生了重大影響。

雖然電磁頻譜的某些頻率可用于數(shù)據(jù)傳輸和電信，但其他頻率可被用于成像和雷達(dá)技術(shù)。超寬帶（UWB），以前被稱為脈沖無線電，是一種廣泛的無線頻率范圍，可用于快速可靠的短距離射頻通信，以及精確的室內(nèi)距離和定位感應(yīng)。

超寬帶 (UWB) 是一種短距離無線通信協(xié)議。

最近，知名芯片和電子制造商推出了圍繞汽車行業(yè)的新的UWB相關(guān)設(shè)計(jì)，主要關(guān)注乘客檢測(cè)和安全。本文重點(diǎn)介紹了過去幾個(gè)月的四項(xiàng)產(chǎn)品公告，并深入探討這些超寬帶技術(shù)背后的電路。我們還將討論這四款產(chǎn)品的使用如何改善下一代汽車的安全性和用戶體驗(yàn)。

三星發(fā)布Exynos Connect平臺(tái)

今年早些時(shí)候，三星推出了Exynos Connect，這是一種新的測(cè)距芯片組，精度為個(gè)位數(shù)厘米級(jí)，小于五弧度。Exynos Connect U100 旨在為室內(nèi)環(huán)境提供安全測(cè)距和定位，利用 UWB 信號(hào)測(cè)量到達(dá)時(shí)間(ToA) 和到達(dá)角度(AoA)，提供可靠和實(shí)時(shí)的運(yùn)動(dòng)跟蹤功能。

介紹四款最新超寬帶(UWB)技術(shù)應(yīng)用

Exynos Connect U100 芯片

在單個(gè)封裝內(nèi)，U100芯片集成了射頻、基帶、閃存存儲(chǔ)器、電源管理和使用擾亂時(shí)間戳序列（STS）功能的硬件加密。據(jù)三星介紹，該集成電路在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中還可以通過U100的省電模式來最大化電池壽命。

Exynos Connect芯片已獲得FiRa（精準(zhǔn)測(cè)距）聯(lián)盟的認(rèn)證，該組織處理UWB技術(shù)之間的使用、一致性和互操作性。它還符合車聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟（CCC）數(shù)字鑰匙3.0標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)用于存儲(chǔ)、交換和驗(yàn)證車輛數(shù)字鑰匙。

用于汽車兒童和寵物安全的UWB雷達(dá)技術(shù)

介紹的另一個(gè)最近的UWB最新技術(shù)來自半導(dǎo)體IP公司CEVA DSP，該公司專注于數(shù)字信號(hào)處理。其RivieraWaves雷達(dá)技術(shù)有望提供基于呼吸微動(dòng)的艙內(nèi)運(yùn)動(dòng)感應(yīng)和檢測(cè)。

CEVA RivieraWaves UWB 框圖

該雷達(dá)平臺(tái)專為嬰兒和寵物監(jiān)測(cè)而設(shè)計(jì)。它還通過消費(fèi)電子設(shè)備的存在檢測(cè)來延長電池壽命。與基于攝像頭的雷達(dá)技術(shù)不同，RivieraWaves UWB 解決方案支持低光操作，更重要的是，在車載傳感過程中保護(hù)隱私。該平臺(tái)使用相干解調(diào)架構(gòu)和高級(jí)算法，據(jù)說可以提供可靠的距離和角度測(cè)量，也可用于入侵者檢測(cè)甚至手勢(shì)識(shí)別。

該公司表示，其技術(shù)降低了汽車制造商的進(jìn)入門檻，汽車制造商需要提高其產(chǎn)品的安全特性——考慮到最近通過的《Hot Cars Act》，

這是一個(gè)緊迫的問題--允許他們?cè)谲囕v中嵌入一個(gè)具有成本效益、省電、匿名的雷達(dá)。CEVA指出，即使是現(xiàn)有的符合CCC標(biāo)準(zhǔn)的UWB數(shù)字密鑰錨點(diǎn)也可以被RivieraWaves平臺(tái)重復(fù)使用。

新型汽車UWB定位模塊

早在今年 2 月，中國物聯(lián)網(wǎng)和汽車解決方案公司移遠(yuǎn)通信就推出了一款基于Qorvo DW3300Q IC的汽車級(jí)超寬帶模塊。該模塊稱為 AU30Q，可用于實(shí)時(shí)室內(nèi)和室外運(yùn)動(dòng)檢測(cè)以及安全可靠的無線通信。Qorvo 芯片本身是符合 IEEE 802.12.4z 標(biāo)準(zhǔn)的收發(fā)器，支持 6.5-GHz 和 8-GHz 通道，數(shù)據(jù)傳輸速度分別為 850 Kbps 和 6.8 Mbps。

除了 DW3300Q 組件外，移遠(yuǎn)通信的模塊還包括一個(gè)嵌入式天線，可適用于外部 CAN或支持藍(lán)牙的微控制器平臺(tái)。它根據(jù)所需的系統(tǒng)架構(gòu)通過其兩個(gè) SPI 接口實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。

AU30Q 專為智能、安全的汽車門禁而設(shè)計(jì)

對(duì)于資產(chǎn)檢測(cè)，該模塊可用于單側(cè)和雙側(cè)雙向測(cè)距。此外，它還可用于在 GPS 禁區(qū)（精度在 10 厘米以內(nèi)）開發(fā)實(shí)時(shí)定位系統(tǒng)和自動(dòng)導(dǎo)航系統(tǒng)。

AU30Q 采用 12 mm x 25 mm LGA 表面貼裝封裝。它符合 CCC 標(biāo)準(zhǔn)，并符合FiRa PHY 和 MAC 規(guī)范。這意味著它可以通過鑰匙扣、智能手機(jī)或智能手表用于標(biāo)準(zhǔn)化車主定位，以實(shí)現(xiàn)無鑰匙進(jìn)入和后備箱訪問、乘客和入侵者檢測(cè)，甚至電動(dòng)汽車的無線充電和電池更換。

為 UWB 應(yīng)用制造天線

當(dāng)一些公司正在開發(fā)超寬帶芯片和模塊時(shí)，無源元件制造商 Abracon 發(fā)布了一系列天線，以滿足行業(yè)對(duì)快速可靠數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枨蟆?共有三個(gè) SMD封裝的 UWB 天線芯片：

ACG0806U（3.3 GHz 至 3.7 GHz）
ACG0502U（3.7 至 4.2 GHz）
ACG0301U（6.2 至 8.2 GHz）

Abracon 的 UWB 天線組件系列專為短距離和高精度數(shù)據(jù)傳輸而設(shè)計(jì)，特別適用于低功耗應(yīng)用，在這些應(yīng)用中，最大限度地延長電池壽命是降低總體運(yùn)營成本的重中之重。

考慮到這些產(chǎn)品，該公司旨在擴(kuò)展其射頻和天線產(chǎn)品組合的功能，以幫助制造商開發(fā)一系列 UWB 解決方案，例如物聯(lián)網(wǎng)、機(jī)器對(duì)機(jī)器通信、免提支付、安全車輛訪問、室內(nèi)導(dǎo)航和物體檢測(cè)系統(tǒng)。

UWB系統(tǒng)的出現(xiàn)可能是早晚的事

盡管UWB仍然是一項(xiàng)新技術(shù)但它正在迅速成為一種有效且經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的解決方案，使工程師能夠開發(fā)可靠的車載通信和傳感器系統(tǒng)。這里的一個(gè)關(guān)鍵角色是FiRa聯(lián)盟，其目標(biāo)是 "改變?nèi)藗凅w驗(yàn)連接的方式"。該小組表示致力于標(biāo)準(zhǔn)化開放的超寬帶生態(tài)系統(tǒng)并促進(jìn)制造商之間的合作。

雖然芯片制造商和汽車系統(tǒng)設(shè)計(jì)師采用這項(xiàng)技術(shù)似乎說起來容易做起來難，但它被三星和 CCC等大型組織接受可能會(huì)提高下一代汽車的安全性和用戶體驗(yàn)——正是通過使用 UWB技術(shù)。

來源：EETOP編譯自allaboutcircuits