大热的UWB，助力AR/VR

正如深圳市纽瑞芯科技有限公司市场销售副总裁张海昆在日前于东莞举办的“2023松山湖中国IC创新高峰论坛”上的演讲所说，UWB其实是一个已经存在几十年的老技术，但因为苹果的采用，UWB最近几年热度大增。
 
“自苹果把UWB芯片放到iPhone 11上，一下子拉开了UWB在消费及应用的序幕。之后苹果在一系列的手机里都继续使用UWB芯片，包括三星、小米和谷歌也都在他们的手机、可穿戴以及智能家居等产品上陆续放入UWB芯片。”张海昆说。
 
汽车领域也是UWB的另一个发力方向，以宝马领头的一系列车厂、主机厂一直在推，而且已经在落地UWB数字车钥匙的方案。所以UWB这几年一直快速演进，虽然技术上不断磨合和成熟过程中。
 
来到AR、VR场景上产品，UWB也能发挥重要的作用，能辅助实现空间位置的感知，并且避免陀螺仪加速传感器造成的累积误差。如果是固定空间，还可以实现室内整个空间的构建，结合外部的毛点，使得我们对精确位置的精确感知，和AR做很好的叠加。另外，设备和设备之间基于空间感知，我们也可以做非常好的智能互动，这都是UWB能帮助AR、VR实现的几个功能。
 
能达到这样的成就，与UWB本身的技术特性有关。
 
所谓UWB就是超宽带，是带宽500兆（甚至更高）带宽脉冲通讯的模式，天然具备高测距精度能力，辅以多通道、多天线实现高精度的测角度，加上三角定位能力，可以实现整个定位的技术。又UWB拥有适应非常复杂环境的能力，而且天然安全性好。所以已经成为室内定位最佳基础方案。除了测距、测角技术之外，UWB还支持雷达感知我功能和高速低延时数传的能力，这是UWB基本技术能力。
 
如图所示，在室内定位场景下，UWB测距精度，理论上达到厘米级，工程应用上实现亚米级，覆盖距离超过100米，非常适合高精度、高密度、高频度定位的场景。
   
同时，UWB还具备一个数传能力。业界现在把UWB数传能力放到31.2兆，在此基础上，纽瑞芯把数传能力进一步拓展到124.8兆，短距离实现高保真的音频、视频、低延时数据传输一个非常好的方案。
   
雷达能力也是UWB被唤醒的一个能力，因为在8G频段信号，UWB干扰非常少，非常适合在车内、室内、办公场所。而当我们已经布置用UWB作为定位空间感知的点的情况下，再使用一些方式开通它的雷达功能，这样既可以实现高性能雷达效果，同时也没有增加额外特别多的成本，是一个非常好的方案。
 
作为一家以致力于成为无线通信芯片领导者为目标的公司，纽瑞芯科技在UWB方面已经取得了不小的成就。公司也是全球第一家把UWB SoC和视频前端全系统打通，做成全系统芯片的公司，能提供三个系列的产品。
 
据介绍，当中的800系列充分利用芯片多通道的架构，实现高精度的测角、测距、定位，主要应用在智能手机AR和VR的设备；700系列则按照车规流程、车规工艺生产，实现车规的认证，目的是为了汽车数字车钥匙或其他使用，打造最高稳定性、可靠的UWB系列的产品； 600系列是结合微型号、低功耗一些设计理念，能进一步提升芯片的性价比，使芯片更简洁应用，主要应用在IOT领域。



在本次论坛上 ，张海昆带来了公司旗下集成高性能ARM Cortex-M4F处理器MCU的UWB通信定位系统芯片NRT81880及其在行业尤其是AR/VR方向的应用。
 
据介绍，NRT81880是一款高性能UWB SoC芯片，符合IEEE 802.15.4 / 4z协议标准以及FiRa联盟规范。它集成了一个带有高性能ARM CortexTM-M4F处理器的MCU，支持UWB 3D PDoA和AoA算法，以及UWB雷达功能。此芯片支持UWB安全高速通信。芯片采用 1T3R 架构，有利于高精度和实时测距以及 AoA 检测。它可以广泛用于智能手机、消费电子和工业应用。
 
“我们用最好的产品，加上国产半导体的情怀，跟产业界同仁们一起助推UWB产业发展，同时助力AR、VR产业的发展。”张海昆最后说。