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車企造手機(jī)?據(jù)說背后有一個UWB的小芯思

Qorvo半導(dǎo)體 ? 來源:未知 ? 2023-08-25 12:05 ? 次閱讀
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最近,某造車新勢力的手機(jī)產(chǎn)品在工信部完成入網(wǎng)備案,涌現(xiàn)一堆業(yè)界專業(yè)“吃瓜群眾”對其功能性能的解讀,特別是其基于超寬帶(UWB)技術(shù)的用車體驗提升可能再次引爆業(yè)界的技術(shù)討論。

這款手機(jī)的特色之一就是搭載了UWB技術(shù),將成為該新勢力車主的數(shù)字車鑰匙,從而讓車鑰匙不只具有簡單的藍(lán)牙連接功能,也將具備定位識別功能,以及基于定位開發(fā)的各種用戶體驗升級可能。

目前主流的手機(jī)數(shù)字車鑰匙,都是借助手機(jī)上的藍(lán)牙低功耗通信,實現(xiàn)連接功能,還不具備定位能力。盡管能做到手機(jī)靠近車輛自動解鎖,但不知道是對方誰,要坐在哪個位置。

UWB的置入,厘米級的定位精度,讓汽車可以識別主駕、副駕甚至后排乘客,能提前調(diào)整好用車設(shè)置、音樂、空調(diào)、迎賓效果……更多的功能拓展,讓用車體驗更豐富而絲滑。

論定位,還得UWB 隨著移動終端設(shè)備的大量普及,室內(nèi)定位應(yīng)用場景需求越發(fā)豐富,基于各種無線通信技術(shù)的定位標(biāo)準(zhǔn)先后推出,主流技術(shù)包括藍(lán)牙(BLE)、Wi-FiRFID,以及UWB。與其他無線電技術(shù)使用幅度或頻率調(diào)制來編碼信號不同,UWB采用非常窄的短脈沖序列(僅2納秒),利用二進(jìn)制相移鍵控(BPSK) 和/或脈位調(diào)制(BPM)對數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼。超寬帶窄脈沖還具有清晰的邊緣,能夠在存在信號反射引起的多徑效應(yīng)的情況下精確測定到達(dá)時間和距離。厘米級的精度,讓UWB對定位精度敏感的應(yīng)用中脫穎而出。

極短脈沖和快速的距離/位置計算表明,UWB可使用適合3D跟蹤的亞毫秒速度進(jìn)行實時距離/定位跟蹤,比GPS快約100倍。此外,UWB標(biāo)簽和錨點成本低,功效高,可實現(xiàn)協(xié)議和硬件支持的大規(guī)模擴(kuò)展。

wKgZomToSiiADHm0AAVVeMpcgFU286.png多種技術(shù)之間的距離/定位測量比較

不止于定位精度,UWB這些特性也很重要

wKgZomToSiiAKcR2AAHIecn2Rmw766.pngUWB支持單個距離測量區(qū)域

值得一提的是,UWB興于定位精度但不止于精度的優(yōu)勢。UWB技術(shù)方案相較于NFC和藍(lán)牙,還在安全性、功耗以及應(yīng)用拓展等方面都有著明顯的優(yōu)勢。

例如,過去幾年汽車行業(yè)屢屢發(fā)生無鑰匙系統(tǒng)被黑客攻擊的案例,其中很多就是采用藍(lán)牙方案。傳統(tǒng)遠(yuǎn)程無鑰門禁(433MHz汽車加密狗/遙控鑰匙)的一些已知的漏洞讓攻擊有時可以訪問,甚至控制汽車。

UWB方案,由于信號中加入了安全時間戳,極大地提升了UWB數(shù)字鑰匙的防中繼攻擊能力。因為發(fā)射裝置發(fā)送的測距信息幀可以支持8000多位加密的時間戳,只有與接收端的滾碼相匹配后才能得到對應(yīng)的時間戳,進(jìn)而解鎖車輛。再者,假如信號飛行時間過長,系統(tǒng)也會判定車鑰匙不在有效范圍內(nèi),如此一來攻擊者便無法對系統(tǒng)進(jìn)行欺騙。

兩年前,車聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟(CCC)正式發(fā)布的CCC3.0規(guī)范明確提出將UWB與藍(lán)牙無線技術(shù)相結(jié)合,能夠?qū)崿F(xiàn)通過兼容的移動設(shè)備進(jìn)行被動無鑰匙進(jìn)入和引擎啟動,相當(dāng)于正式為UWB數(shù)字鑰匙正名。

UWB超寬帶技術(shù)憑借其抗干擾、高精準(zhǔn)、強(qiáng)安全等眾多優(yōu)勢,正以全新的姿態(tài)走進(jìn)大眾視野,隨著上游芯片、協(xié)議、標(biāo)準(zhǔn)到中下游硬件。

體驗為王時代,UWB開啟用車新玩法

與眾不同的性能讓UWB不僅可以用于數(shù)字鑰匙,還可以通過復(fù)用車端UWB硬件實現(xiàn)更豐富的功能與體驗,包括UWB雷達(dá)活體檢測和UWB腳踢開關(guān)等更多酷炫的功能,而無需增加額外的成本。

活體/人體狀態(tài)檢測
  • 基于UWB雷達(dá)功能還可以檢測車輛內(nèi)外的人員和物體,從而實現(xiàn)全新的安全功能,例如入侵汽車檢測、乘客檢測。由于UWB雷達(dá)技術(shù)非常靈敏,因此可用于檢測人類呼吸,甚至可以區(qū)分成年人和嬰幼兒。在每年出現(xiàn)嬰幼兒遺留在車內(nèi)事故層出不窮的今天,UWB活體可以有效避免類似的悲劇發(fā)生,還可以在駕駛員睡著或失去行動能力時,向駕駛員保護(hù)系統(tǒng)發(fā)出警報。

UWB腳踢開關(guān)

  • 基于高靈敏度UWB雷達(dá)算法,可復(fù)用車左后或右后錨點,相比當(dāng)前大部分中高端汽車采用電容式踢腳開關(guān)功能而言,可以更精確檢測腳踢動作以實現(xiàn)后備箱自動打開等功能。

智能位置感知

  • UWB技術(shù)還將在很大程度上促進(jìn)自動駕駛的發(fā)展。基于UWB錨點復(fù)用技術(shù)及超可信位置感知算法,實現(xiàn)廣播式發(fā)射、分布式解算,實現(xiàn)地下車庫、隧道、衛(wèi)星盲區(qū)汽車的厘米級高精度定位。

更廣泛的V2X應(yīng)用

  • UWB的另一個用例就是確保電動汽車未來有望開啟的自動無線充電的安全保障,該功能可將UWB電動汽車開到無線充電區(qū)域,然后自動共享憑證并完成充電交易。精準(zhǔn)的無線充電,甚至在V2X場景里面,都可以使用UWB來偵測和周圍物品的距離,防止碰撞,也可以依賴其實現(xiàn)輔助超車,自動泊車等。

    ……

(歡迎小伙伴們開啟腦洞,UWB還能有哪些汽車功能和體驗上的創(chuàng)新呢?一起來留言討論討論吧)

支持四大領(lǐng)域應(yīng)用場景,Qorvo UWB解決方案

從早年發(fā)布了符合IEEE802.15.4a超寬帶標(biāo)準(zhǔn)的第一代UWB芯片DW1x00及相關(guān)模塊,Qorvo是全球長期持續(xù)堅持在UWB領(lǐng)域的核心芯片和方案上做研發(fā)投入的少數(shù)半導(dǎo)體企業(yè)之一,隨著DW3xxx 系列及相關(guān)模塊的推出,Qorvo是UWB解決方案的全球核心供應(yīng)商之一。

今天,我們的UWB解決方案已經(jīng)可以廣泛使用到幾乎所有的可能應(yīng)用,包括一下四大場景落地:

①使智能手機(jī)在與物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備交互時更加直觀,以增強(qiáng)用戶體驗;

②為家庭、機(jī)器人無人機(jī)以及運(yùn)動可穿戴設(shè)備設(shè)計基于特點條件下的用戶界面和使用體驗;

③在一系列工業(yè)應(yīng)用中提高運(yùn)營效率并提高安全性,包括工廠、物流、醫(yī)院、建筑、零售和農(nóng)業(yè);

為無鑰匙汽車提供更好的安全性,并為自動停車應(yīng)用提供準(zhǔn)確的導(dǎo)航和安全性。 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(jìn)行了優(yōu)化。在全球范圍內(nèi)提供UWB信道5 (6.5GHz)和信道9 (8GHz)支持,數(shù)據(jù)速率高達(dá)6.8Mbps,同時提供精準(zhǔn)定位,精度在10cm內(nèi),角度測量精度為+/-5°。芯片組采用QFN和CSP封裝。

wKgZomToSimAdUD3AACRzzT935s236.png ? ?除了開發(fā)獨具特色的UWB芯片、模塊及解決方案,Qorvo還是UWB生態(tài)的積極建設(shè)者,過去幾年持續(xù)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。

值得一提的是,Qorvo在去年已完成其超寬帶解決方案與支持的iPhone和Apple Watch型號中使用的Apple U1芯片的互操作MFi認(rèn)證。Qorvo超寬帶解決方案符合Nearby Interaction配件協(xié)議,讓開發(fā)者能夠輕松設(shè)計新的商用超寬帶配件,進(jìn)而利用配備U1的iPhone或Apple Watch型號的高級位置、方向和距離功能。

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