UWB新一代連接技術,人工智能未來首選

就在前兩天小米就發佈了推出“一指連”,已經成爲各大廠、技術人員的熱議話題。其背後依賴的技術就是曾經只能在軍工才能使用的uwb。

uwb就是一種超帶寬無線載波通信技術,適用場景主要包括以下:

定位

室內定位、室外定位。其中室內就可以包括用在煤礦、隧道、車輛、展覽會等,室外也可以給近距離的車輛、人員(老人、兒童等)防走失追蹤等。當人員超出預設範圍則會發出警報,提示監控人員關注。當然uwb是至少需要2個或2個uwb芯片以上才能起到效果,目前正在推出或已推出包含uwb芯片手機廠商主要包括小米、蘋果(iphone11~12)、三星,當然少不了華爲啦。有用過蘋果無線耳機的用戶應該熟悉充電殼和耳機能在一定範圍(<=300m)不見後,也能通過手機定位到,這應該就是基於uwb實現。

uwb在人員救援上能起到非常好的效果。

除了人的定位,現在寵物更是年輕一代人的熱愛,對於自己養的寵物如果加裝定位,就不用擔心走失,隨時可以監控或超出範圍警示等。

人工智能

相信大家肯定有用過手機遙控空調、電視等,最多的應該是空調。現在大部分手機都是通過紅外線、wifi控制空調、電視。小米推出的“一指連”,就是基於uwb,結合小米推出的空調、電視、風扇、冰箱、燈等家電,能夠用手機指哪控制哪個家電。個人覺得這僅僅是開始,未來更是會不用指向家電、可以根據最近距離控制,也就是手機和家電兩個uwb芯片之間距離(這可以叫做空間感知能力),甚至可以當你在小區附近或樓下,想控制家裏的家電也不是不可以的,控制熱水器、空調、窗簾等等。又或是家裏的門,如果有客人在等,可以遠程開門,讓客人先進入家裏享受空調,咖啡等等。。。讓你無限的想象空間

UWB技術介紹

目前,常用的 UWB 測距方法有三種,分別是:(1)TOF(Time of flight):通過測量 UWB 信號在基站與標籤之間飛行的時間來實現測距。(2)TDOA(Time Difference of Arrival):利用 UWB 信號由標籤到達各個基站的時間差來進行定位。(3)PDOA(Phase Difference Of Arrival):利用到達角相位來測量基站與標籤之間方位關係。

UWB相比wifi、zigbee、blu的優勢

1)抗多徑能力強,定位精度高:帶寬決定了信號在多徑環境下的距離分辨能力(成正比關係)。UWB 的帶寬很寬,多徑分辨能力強,能夠分辨並剔除大部分多徑干擾信號的影響,得到精度很高的定位結果。UWB 可以在距離分辨能力上高於其他傳統系統,複雜環境下其精度甚至可以達到 Wi-Fi、藍牙等傳統系統的百倍以上。

2)時間戳精度高:超寬帶脈衝信號的帶寬在納秒級,由定時來計算位置時,引入的誤差通常小於幾釐米。

3)電磁兼容性強:UWB 的發射功率低,信號帶寬寬,能夠很好地隱蔽在其它類型信號和環境噪聲之中,傳統的接收機無法識別和接收,必須採用與發射端一致的擴頻碼脈衝序列才能進行解調,所以不會對其他通信業務造成干擾,同時也能夠避免其他通信設備對其造成干擾。

4)能效較高:UWB 具有 500MHz 以上的射頻帶寬,能夠提供極大的擴頻增益,使得 UWB 通信系統能效較高。這意味着對於電池供電設備,系統的工作時間可以大大延長,或是同樣發射功率限制下,覆蓋範圍比傳統技術大得多。通常在短距離應用中,UWB 發射機的發射功率普遍低於 1mW;在長距離應用中,不需要額外的功率放大器即可達到 200 米的距離,同時實現 6.8Mbps 的空中速率。

未來

對於技術人員來說,特別是android、ios開發人員更是迫在眉睫的需要去學習瞭解uwb。另外,由於uwb的算法複雜性,如果能研發出一套底層的api供上層應用開發者使用,那是一件偉大而驚豔世界的事。

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