UWB:Ultra Wide Band(超帶寬技術(shù))
UWB技術(shù)全稱Ultra Wide Band(超帶寬技術(shù)),是一種基于脈沖無線電、低功率寬帶信號(hào)的無線通信和定位的技術(shù),該技術(shù)具有超精準(zhǔn)、超可靠、超寬帶和低多徑效應(yīng)等特點(diǎn),其可以通過對(duì)比信號(hào)在兩個(gè)設(shè)備之間的傳輸時(shí)長或基于三角定位算法,實(shí)現(xiàn)厘米級(jí)精度的距離和位置測量,被廣泛應(yīng)用于自動(dòng)駕駛、智慧城市、室內(nèi)定位、軍工、工業(yè)等領(lǐng)域。
2.UWB原理簡述
在實(shí)際的應(yīng)用中,UWB定位系統(tǒng)通常由UWB基站和UWB標(biāo)簽兩個(gè)關(guān)鍵模塊組成和兩個(gè)關(guān)鍵步驟,其中兩個(gè)關(guān)鍵步驟包括:
1.信號(hào)發(fā)射和響應(yīng):車輛UWB基站首先會(huì)發(fā)送一個(gè)短脈沖信號(hào),并記錄下信號(hào)發(fā)送的時(shí)間戳,數(shù)字鑰匙接收到信號(hào)后會(huì)將其反射回去,車輛UWB接收器接收到反射信號(hào)后,同時(shí)記錄下信號(hào)到達(dá)時(shí)間戳。
2.響應(yīng)信號(hào)的接收和處理:車輛UWB接收器,將信號(hào)發(fā)射與響應(yīng)數(shù)據(jù)傳遞給UWB定位系統(tǒng)的處理單元(處理器與定位算法),處理單元會(huì)根據(jù)這個(gè)信號(hào)的時(shí)間戳,通過距離算法[飛行時(shí)間(變量)*光速(定量)]與三角定位算法計(jì)算出標(biāo)簽(數(shù)字鑰匙)相對(duì)于基站(車輛)的距離與位置。在具體計(jì)算過程中需要考慮多個(gè)基站的定位信息,多徑效應(yīng)(信號(hào)不止一條路徑傳播)、時(shí)鐘同步(每個(gè)設(shè)備的時(shí)鐘差異)和數(shù)據(jù)處理等因素,以消除誤差并提高定位精度。
舉個(gè)例子:當(dāng)車主接近車輛時(shí)“數(shù)字鑰匙”會(huì)向車輛發(fā)出信號(hào),車輛的UWB接收器會(huì)接收并記錄下這個(gè)信號(hào)的時(shí)間戳,然后車輛UWB定位系統(tǒng)會(huì)將這個(gè)信號(hào)的下發(fā)時(shí)間戳、接收時(shí)間戳進(jìn)行對(duì)比,進(jìn)而計(jì)算出車主距車輛的距離和位置,如果計(jì)算出距離和位置符合符合車輛系統(tǒng)的預(yù)設(shè)值,則觸發(fā)相應(yīng)的功能。
雖然UWB相對(duì)于藍(lán)牙而言,具有高定位精度、定位覆蓋范圍廣、安全性高等優(yōu)點(diǎn),但由于UWB的測距功耗很高,無法像藍(lán)牙一樣進(jìn)行無間斷的廣播和連接,因此,在數(shù)字鑰匙應(yīng)用場景中,UWB通信技術(shù)作為數(shù)字鑰匙系統(tǒng)的重要組成部分之一,通過與藍(lán)牙通信技術(shù)的結(jié)合,實(shí)現(xiàn)了在通過藍(lán)牙將用戶設(shè)備與車輛建立連接的基礎(chǔ)上,利用UWB定位系統(tǒng)提供精確的位置信息,以優(yōu)化數(shù)字鑰匙的使用體驗(yàn)。
小結(jié):在汽車數(shù)字鑰匙中,目前主流的技術(shù)方案是,NFC、藍(lán)牙或 NFC+藍(lán)牙,在未來隨之UWB技術(shù)在C端應(yīng)用的普及, NFC、藍(lán)牙、UWB三種技術(shù)方案結(jié)合并充分利用三種技術(shù)的特點(diǎn)的解決方案,將成為主流。
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