在萬物互聯(lián)的智能家居生態(tài)中，設(shè)備與用戶的交互方式正經(jīng)歷著從"被動(dòng)響應(yīng)"到"主動(dòng)服務(wù)"的深刻變革。傳統(tǒng)藍(lán)牙、Wi-Fi等無線通信技術(shù)雖然實(shí)現(xiàn)了設(shè)備間的互聯(lián)互通，但在空間感知精度上存在瓶頸，制約了設(shè)備在復(fù)雜場景下的自動(dòng)化服務(wù)水平。超寬帶UWB技術(shù)正在改寫這一局面。作為一種利用納秒級窄脈沖進(jìn)行通信和測距的無線技術(shù)，UWB憑借其厘米級定位精度、納秒級響應(yīng)速度以及強(qiáng)大的抗干擾能力，成為精準(zhǔn)空間感知領(lǐng)域的技術(shù)突破點(diǎn)。作為UWB技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的重要推動(dòng)者，飛睿智能推出的UWB標(biāo)簽?zāi)＝M系列產(chǎn)品，正在智能門鎖無感解鎖、機(jī)器人自動(dòng)跟隨、防丟尋物、指向性遙控等場景中展現(xiàn)出革命性的應(yīng)用價(jià)值。
飛睿智能UWB標(biāo)簽?zāi)＝M采用系統(tǒng)級封裝技術(shù)，將天線、射頻前端等核心元件集成在微型封裝內(nèi)，在性能方面可實(shí)現(xiàn)厘米級的測距精度與±3°的方位角（AoA）精度，緊湊尺寸為各類智能終端提供了高度集成的解決方案。UWB標(biāo)簽?zāi)＝M與智能門鎖的結(jié)合，通過雙向飛行時(shí)間法與到達(dá)角度算法，打造出"人到門開、人走門上鎖"的無感體驗(yàn)，這一技術(shù)方案的實(shí)現(xiàn)依賴于精密的空間感知體系構(gòu)建。
在硬件架構(gòu)上，智能門鎖內(nèi)部嵌入U(xiǎn)WB接收基站，用戶攜帶集成UWB標(biāo)簽?zāi)＝M的設(shè)備。當(dāng)用戶靠近家門時(shí)，系統(tǒng)進(jìn)入激活狀態(tài)。門鎖內(nèi)置的UWB基站主動(dòng)掃描周邊信號，標(biāo)簽被喚醒后建立通信連接。標(biāo)簽與基站通過雙向飛行時(shí)間技術(shù)實(shí)時(shí)測算精確距離：UWB信號在設(shè)備間往返傳輸，通過精確測量信號飛行時(shí)間并結(jié)合光速，計(jì)算出兩者之間的絕對距離。這一過程的時(shí)間測量精度達(dá)到納秒級，從而實(shí)現(xiàn)了厘米級的測距精度。與此同時(shí)，系統(tǒng)利用多天線陣列的到達(dá)角度算法，識別用戶相對于門鎖的方位角。通過測量信號到達(dá)不同天線的相位差，系統(tǒng)能夠計(jì)算出用戶相對于門鎖的精確角度。這種距離+方位的雙重驗(yàn)證機(jī)制，使得系統(tǒng)能夠清晰區(qū)分用戶是從門外接近還是從門內(nèi)離開，有效避免室內(nèi)人員無意觸發(fā)解鎖。
在身份驗(yàn)證層面，系統(tǒng)對UWB標(biāo)簽的唯一身份標(biāo)識進(jìn)行嚴(yán)格驗(yàn)證。每次通信都會(huì)生成唯一的時(shí)間戳和隨機(jī)數(shù)矩陣，配合物理層加密技術(shù)，有效抵御中繼攻擊。當(dāng)用戶距離門鎖進(jìn)入預(yù)設(shè)的解鎖范圍、方位角表明正從門外接近、且身份驗(yàn)證通過時(shí)，門鎖才會(huì)自動(dòng)解鎖。整個(gè)過程用戶無需掏鑰匙、無需按指紋、無需刷臉，只需輕推即可進(jìn)入。進(jìn)入室內(nèi)后，門鎖通過陀螺儀與UWB信號聯(lián)動(dòng)，自動(dòng)執(zhí)行上鎖操作。這種空間語境的理解能力，配合動(dòng)態(tài)加密機(jī)制對每次通信進(jìn)行唯一加密，構(gòu)建起既便捷又安全的回家體驗(yàn)。隨著FiRa聯(lián)盟、IEEE 802.15.4z標(biāo)準(zhǔn)的推進(jìn)，以及Matter與Aliro統(tǒng)一生態(tài)的成熟，UWB智能門鎖正迎來標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展的新階段。
尋找丟失的物品是人們常見的焦慮事件，鑰匙、錢包、遙控器、耳機(jī)，這些日常小物常常在我們趕時(shí)間的時(shí)刻"失蹤"。飛睿智能UWB標(biāo)簽?zāi)＝M將防丟尋物體驗(yàn)提升到新水平。當(dāng)為物品配備UWB標(biāo)簽后，用戶通過手機(jī)APP可以實(shí)時(shí)查看該物品與手機(jī)的精確距離，誤差控制在十厘米以內(nèi)。這意味著你不僅能知道鑰匙在附近，還能知道它就在沙發(fā)坐墊下方。UWB標(biāo)簽采用納秒級窄脈沖信號，通過測量信號飛行時(shí)間（ToF）實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)測距。當(dāng)用戶進(jìn)入物品預(yù)設(shè)范圍內(nèi)，APP界面會(huì)自動(dòng)切換至指向模式，以箭頭形式實(shí)時(shí)指引方向，就像為物品安裝了一個(gè)導(dǎo)航信標(biāo)，用戶只需按照屏幕指引移動(dòng)，即可直達(dá)目標(biāo)位置。小尺寸設(shè)計(jì)的UWB標(biāo)簽可以集成在鑰匙扣、卡包、錢包、行李箱等日常物品中，提供防丟保護(hù)。在智能行李箱場景中，內(nèi)置UWB模組的行李箱不僅能讓主人通過APP實(shí)時(shí)查看位置，還能在距離超出安全范圍時(shí)自動(dòng)報(bào)警，有效防止機(jī)場、車站等公共場所的遺失風(fēng)險(xiǎn)。將UWB標(biāo)簽集成在兒童手表、寵物項(xiàng)圈中，家長或主人可以實(shí)時(shí)掌握其精確位置。在商場、公園等人員密集場所，UWB的精準(zhǔn)定位能力幫助快速找到走失的兒童或?qū)櫸铩?/p>
飛睿智能UWB標(biāo)簽?zāi)＝M為機(jī)器人自動(dòng)跟隨應(yīng)用提供技術(shù)方案，UWB模組采用先進(jìn)的系統(tǒng)級封裝技術(shù)，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(jī)器人平臺。低發(fā)射功耗和接收功耗確保了移動(dòng)機(jī)器人的續(xù)航能力，而支持的BLE 5.3功能則提供了UWB測距之外的輔助通信通道，實(shí)現(xiàn)設(shè)備配對、參數(shù)配置和數(shù)據(jù)傳輸。利用UWB的ToF測距和AoA測角數(shù)據(jù)，構(gòu)建用戶與機(jī)器人的相對位置關(guān)系。通過多基站布局，系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)二維平面甚至三維空間內(nèi)的精準(zhǔn)定位。當(dāng)用戶移動(dòng)時(shí)，機(jī)器人通過實(shí)時(shí)解算用戶坐標(biāo)，結(jié)合路徑規(guī)劃算法，實(shí)現(xiàn)平滑的跟隨運(yùn)動(dòng)。UWB標(biāo)簽?zāi)＝M厘米級的測距精度和±3°的方位角精度，為機(jī)器人提供了足夠精細(xì)的空間感知能力。機(jī)器人、機(jī)器狗、智能行李箱等設(shè)備實(shí)現(xiàn)智能伴隨功能，可自主跟隨主人身后、并行側(cè)方乃至引領(lǐng)前行，將大幅升級用戶體驗(yàn)，為消費(fèi)級與企業(yè)級場景拓展更多應(yīng)用空間。
UWB標(biāo)簽?zāi)＝M為指向性遙控提供了精準(zhǔn)的空間感知基礎(chǔ)。遙控器作為UWB標(biāo)簽，持續(xù)發(fā)送測距信號。房間內(nèi)的多個(gè)UWB設(shè)備接收信號后，分別計(jì)算與遙控器的距離。同時(shí)，遙控器內(nèi)置的慣性測量單元（IMU）實(shí)時(shí)檢測遙控器的姿態(tài)變化，特別是指向方向。當(dāng)用戶拿起遙控器并指向某個(gè)設(shè)備時(shí)，系統(tǒng)融合UWB位置數(shù)據(jù)和IMU姿態(tài)數(shù)據(jù)，計(jì)算出遙控器的指向向量。通過判斷該向量與哪個(gè)設(shè)備的空間位置相交，系統(tǒng)即可自動(dòng)識別用戶意圖控制的目標(biāo)。整個(gè)過程無需手動(dòng)選擇設(shè)備，無需對準(zhǔn)紅外窗口，實(shí)現(xiàn)了"指哪控哪"的自然交互。UWB提供厘米級的位置信息，IMU提供高頻率的姿態(tài)信息，兩者結(jié)合既保證了定位精度，又確保了指向響應(yīng)的實(shí)時(shí)性，UWB標(biāo)簽?zāi)＝M的低延遲特性（毫秒級響應(yīng)）使得指向操作流暢自然。
飛睿智能UWB標(biāo)簽?zāi)＝M在智能門鎖、防丟尋物、機(jī)器人跟隨、指向性遙控等場景中的應(yīng)用，讓我們看到了空間感知技術(shù)對智能交互體驗(yàn)的深刻重塑。讓門鎖能夠感知用戶的接近意圖，讓尋物標(biāo)簽?zāi)軌蛑敢_方向，讓機(jī)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(gè)更智能、更直觀、更人性化的交互方式的到來。UWB標(biāo)簽?zāi)＝M以其厘米級定位精度、納秒級響應(yīng)速度和卓越的集成度，為智能場景提供了新的技術(shù)方案，提升了用戶體驗(yàn)的便捷性和自然性。
