介紹四款最新超寬帶(UWB)技術應用
2023-05-24 12:23:12 EETOP雖然電磁頻譜的某些頻率可用于數據傳輸和電信，但其他頻率可被用于成像和雷達技術。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，以及精確的室內距離和定位感應。
最近，知名芯片和電子制造商推出了圍繞汽車行業的新的UWB相關設計，主要關注乘客檢測和安全。本文重點介紹了過去幾個月的四項產品公告，并深入探討這些超寬帶技術背后的電路。我們還將討論這四款產品的使用如何改善下一代汽車的安全性和用戶體驗。
三星發布Exynos Connect平臺
今年早些時候，三星推出了Exynos Connect，這是一種新的測距芯片組，精度為個位數厘米級，小于五弧度。Exynos Connect U100 旨在為室內環境提供安全測距和定位，利用 UWB 信號測量到達時間(ToA) 和到達角度(AoA)，提供可靠和實時的運動跟蹤功能。
在單個封裝內，U100芯片集成了射頻、基帶、閃存存儲器、電源管理和使用擾亂時間戳序列（STS）功能的硬件加密。據三星介紹，該集成電路在物聯網應用中還可以通過U100的省電模式來最大化電池壽命。
Exynos Connect芯片已獲得FiRa（精準測距）聯盟的認證，該組織處理UWB技術之間的使用、一致性和互操作性。它還符合車聯網聯盟（CCC）數字鑰匙3.0標準，該標準用于存儲、交換和驗證車輛數字鑰匙。
用于汽車兒童和寵物安全的UWB雷達技術
介紹的另一個最近的UWB最新技術來自半導體IP公司CEVA DSP，該公司專注于數字信號處理。其RivieraWaves雷達技術有望提供基于呼吸微動的艙內運動感應和檢測。
該雷達平臺專為嬰兒和寵物監測而設計。它還通過消費電子設備的存在檢測來延長電池壽命。與基于攝像頭的雷達技術不同，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隱私。該平臺使用相干解調架構和高級算法，據說可以提供可靠的距離和角度測量，也可用于入侵者檢測甚至手勢識別。
該公司表示，其技術降低了汽車制造商的進入門檻，汽車制造商需要提高其產品的安全特性——考慮到最近通過的《Hot Cars Act》，
這是一個緊迫的問題--允許他們在車輛中嵌入一個具有成本效益、省電、匿名的雷達。CEVA指出，即使是現有的符合CCC標準的UWB數字密鑰錨點也可以被RivieraWaves平臺重復使用。
早在今年 2 月，中國物聯網和汽車解決方案公司移遠通信就推出了一款 基于Qorvo DW3300Q IC的汽車級超寬帶模塊。該模塊稱為 AU30Q，可用于實時室內和室外運動檢測以及安全可靠的無線通信。Qorvo 芯片本身是符合 IEEE 802.12.4z 標準的收發器，支持 6.5-GHz 和 8-GHz 通道，數據傳輸速度分別為 850 Kbps 和 6.8 Mbps。
除了 DW3300Q 組件外，移遠通信的模塊還包括一個嵌入式天線，可適用于外部 CAN或支持藍牙的微控制器平臺。它根據所需的系統架構通過其兩個 SPI 接口實現這一點。
對于資產檢測，該模塊可用于單側和雙側雙向測距。此外，它還可用于在 GPS 禁區（精度在 10 厘米以內）開發實時定位系統和自動導航系統。
AU30Q 采用 12 mm x 25 mm LGA 表面貼裝封裝。它符合 CCC 標準，并符合FiRa PHY 和 MAC 規范。這意味著它可以通過鑰匙扣、智能手機或智能手表用于標準化車主定位，以實現無鑰匙進入和后備箱訪問、乘客和入侵者檢測，甚至電動汽車的無線充電和電池更換。
當一些公司正在開發超寬帶芯片和模塊時，無源元件制造商 Abracon 發布了一系列天線，以滿足行業對快速可靠數據傳輸的需求。 共有三個 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據傳輸而設計，特別適用于低功耗應用，在這些應用中，最大限度地延長電池壽命是降低總體運營成本的重中之重。
考慮到這些產品，該公司旨在擴展其射頻和天線產品組合的功能，以幫助制造商開發一系列 UWB 解決方案，例如物聯網、機器對機器通信、免提支付、安全車輛訪問、室內導航和物體檢測系統。
UWB系統的出現可能是早晚的事
盡管UWB仍然是一項新技術但它正在迅速成為一種有效且經濟實惠的解決方案，使工程師能夠開發可靠的車載通信和傳感器系統。這里的一個關鍵角色是FiRa聯盟，其目標是 "改變人們體驗連接的方式"。該小組表示致力于標準化開放的超寬帶生態系統并促進制造商之間的合作。
雖然芯片制造商和汽車系統設計師采用這項技術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提高下一代汽車的安全性和用戶體驗——正是通過使用 UWB技術。
