在萬物互聯(lián)的時代,精準的空間感知能力正成為智能設備升級的重要驅動力。超寬帶UWB技術憑借其厘米級定位精度、納秒級響應速度以及強大的抗干擾能力,正在從工業(yè)領域加速滲透至消費級市場,重塑人與設備、設備與設備之間的交互方式。作為UWB技術產(chǎn)業(yè)化的重要推動者,飛睿智能推出UWB標簽模組,以其高集成度、低功耗和卓越的測距測角性能,為智能門鎖無感解鎖、高精度防丟尋物、機器人自動跟隨、指向性遙控等創(chuàng)新應用提供了堅實的技術底座。
智能門鎖作為智能家居的入口級產(chǎn)品,飛睿智能推出的UWB標簽模組,專為智能門鎖場景優(yōu)化設計,將UWB、藍牙(BLE)等功能集成于緊湊封裝內(nèi),采用系統(tǒng)級封裝技術,將天線、射頻前端等核心元件集成在微型封裝內(nèi),為門鎖制造商提供了高度集成的解決方案。飛睿智能UWB標簽模組在智能門鎖應用中,在于其可實現(xiàn)厘米級的測距精度與±3°的方位角(AoA)精度。這種高精度空間感知能力,使得門鎖能夠準確判斷用戶的精確位置和移動意圖,從而實現(xiàn)"人到門開、人進門關"的自然交互體驗。
當用戶攜帶內(nèi)置UWB標簽的手機或智能手表靠近家門時,門鎖上的UWB接收模塊通過測量信號的飛行時間(ToF)精確計算用戶與門的距離,同時利用到達角度(AoA)算法判斷用戶的方位。系統(tǒng)會實時追蹤用戶的移動軌跡,只有當用戶確實朝向門口移動且距離進入預設閾值時,才會觸發(fā)解鎖流程。更為重要的是,UWB技術具備強大的抗中繼攻擊能力。攻擊者無法在不改變信號飛行時間的情況下偽造距離信息,任何中繼放大都會引入可檢測的時延異常,為用戶提供既便捷又安全的無感解鎖體驗。飛睿智能還提供了配套的UWB綜合測試儀,支持0.5dBm精度的發(fā)射功率校準與厘米級精度的測距時延校準,幫助制造商在產(chǎn)線上實現(xiàn)快速、統(tǒng)一的性能測試,保障產(chǎn)品量產(chǎn)質量與合規(guī)性。這種從芯片到模組、從開發(fā)工具到測試設備的解決方案,顯著降低了UWB門鎖的開發(fā)門檻,加速了技術普惠進程。
物品防丟與尋物定位是消費者的高頻剛需場景。從鑰匙、錢包到行李箱、寵物,易失物品的追蹤需求催生了龐大的市場空間。UWB標簽模組的出現(xiàn),為防丟尋物場景帶來了厘米級精度的技術突破。通過將UWB標簽集成于鑰匙扣、錢包、行李牌等日常物品中,用戶可通過手機APP實時獲取物品的精確位置信息。當物品與用戶的距離超過設定安全范圍時,系統(tǒng)會立即發(fā)出警報;即使物品不慎遺落,用戶也能通過APP查看物品的精確坐標,并利用UWB信號引導實現(xiàn)精準尋找。飛睿智能UWB標簽模組在防丟尋物應用中,主要基于ToF(飛行時間)的精準測距和基于AoA(到達角度)的方向指引。在測距層面,UWB技術通過在數(shù)百MHz到數(shù)GHz的超寬頻帶上發(fā)送極窄脈沖信號,利用信號在收發(fā)設備之間的飛行時間計算距離。由于脈沖寬度僅為納秒級,時間測量精度可達皮秒級,從而實現(xiàn)厘米級的測距精度。在尋物導航層面,當用戶開啟尋找模式時,手機上的UWB接收模塊會測量標簽信號的到達角度,結合測距數(shù)據(jù)在屏幕上顯示物品的方向和距離指引,實現(xiàn)快速尋物,提升產(chǎn)品設備管理效率。
飛睿智能UWB標簽模組為機器人自動跟隨應用提供了技術方案,UWB模組采用先進的系統(tǒng)級封裝技術,將射頻前端、基帶處理器、天線等核心元件高度集成,緊湊尺寸可輕松嵌入各類機器人平臺,而低發(fā)射功耗和接收功耗,確保了移動機器人的續(xù)航能力。UWB標簽模組支持的BLE 5.3功能,則提供了UWB測距之外的輔助通信通道,實現(xiàn)設備配對、參數(shù)配置和數(shù)據(jù)傳輸。機器人跟隨系統(tǒng)綜合利用UWB的ToF測距和AoA測角數(shù)據(jù),構建用戶與機器人的相對位置關系。通過多基站布局,系統(tǒng)可實現(xiàn)二維平面甚至三維空間內(nèi)的精準定位。當用戶移動時,機器人通過實時解算用戶坐標,結合路徑規(guī)劃算法,實現(xiàn)平滑的跟隨運動。飛睿智能UWB標簽模組厘米級的測距精度和±3°的方位角精度,為機器人提供了足夠精細的空間感知能力。在智能行李箱場景中,內(nèi)置UWB模組的行李箱可精準跟隨主人行走,自動避障并保持安全距離,在機場、車站等復雜人流環(huán)境中表現(xiàn)出色。在工業(yè)巡檢機器人領域,UWB跟隨技術使機器人能夠自動跟隨工程師進行設備巡檢,實時記錄巡檢數(shù)據(jù),并在發(fā)現(xiàn)異常時立即報警。
超寬帶UWB技術的指向性遙控應用,通過測量遙控器的空間指向角度,實現(xiàn)了"所見即所控"的自然交互。當用戶將遙控器指向特定設備時,系統(tǒng)通過UWB信號計算遙控器與該設備的相對方位,自動選中目標并執(zhí)行操作。當遙控器發(fā)出UWB信號時,設備上的多天線陣列接收信號,通過比較不同天線接收信號的相位差,計算出信號的來波方向。在家庭影院場景中,用戶只需將遙控器指向電視、音響或播放設備,即可自動切換控制對象,無需手動選擇輸入源。在辦公環(huán)境中,指向性遙控可用于快速切換會議室的投影設備、調(diào)節(jié)燈光場景,提升會議效率。此外,UWB指向性遙控還可與AR/VR技術結合,在虛擬空間中實現(xiàn)精準的物體選擇和操作。當用戶佩戴AR眼鏡時,手中的UWB遙控器可作為空間指針,直接"點擊"虛擬界面或現(xiàn)實世界的智能設備,模糊數(shù)字與物理世界的邊界。
飛睿智能UWB標簽模組在智能門鎖、防丟尋物、機器人跟隨、指向性遙控等場景中的應用,讓門鎖能夠感知用戶的接近意圖,讓尋物標簽能夠指引精確方向,讓機器人能夠自主跟隨主人,讓遙控器能夠識別空間指向,我們正見證著一個更智能、更直觀、更人性化的交互方式的到來。UWB標簽模組以其厘米級定位精度、納秒級響應速度和卓越的集成度,為智能場景提供了新的技術方案,提升了用戶體驗的便捷性和自然性。未來,隨著更多創(chuàng)新應用的涌現(xiàn),我們有理由期待,厘米級精準感知將無處不在,智能生活將因此變得更加美好。