超寬帶技術(shù)(Ultra Wideband, UWB)通過(guò)發(fā)送和接收納秒級(jí)(1-10ns)的極窄脈沖信號(hào)進(jìn)行通信,其核心優(yōu)勢(shì)在于占用帶寬極寬(500MHz以上),遠(yuǎn)高于藍(lán)牙(2MHz)和Wi-Fi(20-160MHz)。美國(guó)聯(lián)邦通信委員會(huì)(FCC)為UWB分配的頻段為3.1~10.6GHz,覆蓋7.5GHz的頻譜資源,但嚴(yán)格限制其發(fā)射功率(-41.3dBm/MHz),以避免干擾其他設(shè)備。這種設(shè)計(jì)使其具備以下特性:
厘米級(jí)高精度定位:通過(guò)測(cè)量信號(hào)的飛行時(shí)間(ToF)和到達(dá)角(AoA),UWB可實(shí)現(xiàn)10-30厘米的定位精度,遠(yuǎn)超藍(lán)牙的1-3米和Wi-Fi的5-10米。
低延遲與高可靠性:納秒級(jí)脈沖可抵抗多徑干擾(如室內(nèi)反射),延遲可控制在毫秒級(jí),適用于實(shí)時(shí)交互場(chǎng)景。
低功耗與高安全性:由于信號(hào)功率極低且脈沖隨機(jī)分布,UWB既節(jié)能又難以被截獲或破解,天然適合安全敏感場(chǎng)景。
根據(jù)《2025中國(guó)高精度定位技術(shù)產(chǎn)業(yè)白皮書》,UWB數(shù)字車鑰匙在國(guó)產(chǎn)汽車的年出貨量已突破100萬(wàn)臺(tái),滲透率從2023年的5%躍升至2024年的18%。在汽車市場(chǎng)典型的應(yīng)用包括以下幾點(diǎn):
無(wú)感解鎖與啟動(dòng):用戶靠近車輛時(shí),UWB通過(guò)手機(jī)精準(zhǔn)定位車主位置(如區(qū)分車內(nèi)/車外),實(shí)現(xiàn)自動(dòng)解鎖(如比亞迪漢DM-p戰(zhàn)神版)。
活體檢測(cè)與防中繼攻擊:結(jié)合雷達(dá)監(jiān)測(cè)車內(nèi)生物活動(dòng),防止寵物或兒童被誤鎖;通過(guò)加密信號(hào)阻斷中繼器攻擊,安全性遠(yuǎn)超傳統(tǒng)NFC鑰匙。
自動(dòng)泊車與盲區(qū)監(jiān)測(cè):UWB雷達(dá)可構(gòu)建車輛360°實(shí)時(shí)定位模型(如問界M9),精度達(dá)厘米級(jí),助力L4級(jí)自動(dòng)駕駛落地。
主流手機(jī)廠商已全面布局UWB芯片:
蘋果手機(jī):自iPhone 11起全系搭載U1芯片,支持AirTag精準(zhǔn)追蹤(誤差<250px)及設(shè)備間無(wú)感互聯(lián)(如HomePod自動(dòng)切換播放)。
三星手機(jī):Galaxy S24 Ultra/S24+通過(guò)UWB實(shí)現(xiàn)智能家居控制(如指向電視即可遙控)。
華為手機(jī):Mate XT與Mate 70 RS將UWB與鴻蒙系統(tǒng)深度整合,支持多設(shè)備空間感知交互(如手機(jī)指向打印機(jī)自動(dòng)彈出打印選項(xiàng))。
盡管UWB超寬帶技術(shù)在定位精度和安全性上高于藍(lán)牙技術(shù),但短期內(nèi)這兩者無(wú)線技術(shù)將形成差異化共存格局:
UWB主攻高價(jià)值場(chǎng)景:車聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)定位(如工廠AGV調(diào)度)、醫(yī)療設(shè)備追蹤(如手術(shù)器械管理)等需要厘米級(jí)精度的領(lǐng)域。
藍(lán)牙堅(jiān)守存量市場(chǎng):耳機(jī)、手環(huán)等低功耗設(shè)備仍依賴藍(lán)牙5.3/5.4的低成本優(yōu)勢(shì),且藍(lán)牙Mesh在智能家居中生態(tài)成熟。
無(wú)線技術(shù)融合趨勢(shì):部分廠商推出“藍(lán)牙+UWB”雙模芯片(如Qorvo DW3300),兼顧低成本與高精度,加速UWB向中端市場(chǎng)滲透。
當(dāng)前UWB超寬帶技術(shù)普及仍面臨兩大瓶頸:
標(biāo)準(zhǔn)碎片化:IEEE 802.15.4z協(xié)議雖統(tǒng)一了物理層,但應(yīng)用層標(biāo)準(zhǔn)(如FiRa聯(lián)盟與CCC汽車互聯(lián)聯(lián)盟)尚未完全兼容。
芯片成本:UWB模組價(jià)格約3-5美元(藍(lán)牙僅0.5-1美元),制約其在千元以下機(jī)型普及。
不過(guò),隨著高通、恩智浦等巨頭推動(dòng)規(guī)?;慨a(chǎn),預(yù)計(jì)2025年UWB芯片成本將下降40%,帶動(dòng)全球市場(chǎng)規(guī)模從2023年的15億美元增至2030年的120億美元(CAGR 30%)。
UWB的崛起標(biāo)志著無(wú)線通信從“連接萬(wàn)物”向“感知空間”的范式轉(zhuǎn)變。未來(lái),當(dāng)手機(jī)能精準(zhǔn)識(shí)別用戶是在客廳沙發(fā)還是臥室床頭,當(dāng)汽車能自動(dòng)調(diào)整座椅角度迎接車主,UWB將成為空間智能時(shí)代的基礎(chǔ)設(shè)施,而藍(lán)牙或?qū)⑼耸貫椤芭浣恰薄_@場(chǎng)技術(shù)迭代不僅是硬件的升級(jí),更是人機(jī)交互從“觸控”到“無(wú)感”的革命性跨越。
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