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UWB全稱(chēng)為Ultra Wide Band（超寬帶），主要利用飛行時(shí)間（ToF）來(lái)實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)測(cè)量，是一種非常具有發(fā)展前景的短距離無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)。
搭載量有望超百萬(wàn)輛，UWB在汽車(chē)領(lǐng)域正加速滲透
從20世紀(jì)60年代開(kāi)始，UWB技術(shù)利用頻譜極寬的超寬基帶脈沖進(jìn)行通信，主要用于軍事的雷達(dá)、定位和低截獲率/低偵測(cè)率的通信系統(tǒng)中。在2002年2月，經(jīng)美國(guó)聯(lián)邦通信委員會(huì)批準(zhǔn)，UWB技術(shù)開(kāi)始從軍用走向民用。此后，在市場(chǎng)的自發(fā)驅(qū)動(dòng)下，對(duì)UWB芯片的研究在不斷向前推進(jìn)。
工業(yè)領(lǐng)域算是UWB在國(guó)內(nèi)最早的To B應(yīng)用，目前在工廠車(chē)間、工業(yè)機(jī)器人、采礦、倉(cāng)儲(chǔ)物流等領(lǐng)域有著較好的使用基礎(chǔ)。其中，工廠、煤礦使用UWB能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)人員、物資進(jìn)行精準(zhǔn)定位，從而提高安全性和運(yùn)營(yíng)效率；而UWB 標(biāo)簽可跟蹤叉車(chē)和工具，以便實(shí)時(shí)查看工作進(jìn)展，從而有助于提高其工作流程的效率。
雖然UWB具有數(shù)據(jù)傳輸速率高、抗干擾能力強(qiáng)、功耗低、定位精確、穿透能力強(qiáng)、安全可靠等眾多優(yōu)勢(shì)，并且已經(jīng)在軍工、工業(yè)實(shí)現(xiàn)廣泛應(yīng)用，但它在普通人的日常學(xué)習(xí)、工作和生活中一直沒(méi)什么存在感。直到2019年，隨著消費(fèi)電子龍頭蘋(píng)果的入局，UWB才逐漸從B端走向了大眾C端市場(chǎng)。
目前，在消費(fèi)電子市場(chǎng)上，蘋(píng)果公司帶有UWB收發(fā)器的U1芯片已經(jīng)嵌入到iPhone、AppleWatch、iPad和AirTag等設(shè)備中，成為多個(gè)主打系列產(chǎn)品的標(biāo)配。而三星、華為、小米、魅族、OPPO等廠商陸續(xù)跟進(jìn)，也研發(fā)并向市場(chǎng)推出了一系列裝配UWB技術(shù)的產(chǎn)品，這讓UWB技術(shù)與普通人的生活聯(lián)系在不斷加強(qiáng)。
超寬帶技術(shù)主要應(yīng)用場(chǎng)景
資料來(lái)源：網(wǎng)絡(luò)
紐瑞芯科技產(chǎn)品方案總監(jiān)龐治華表示：UWB其實(shí)不算是一個(gè)新的通信技術(shù)，它的最大的特點(diǎn)就是超寬帶，它整個(gè)帶寬是500 MHz，比藍(lán)牙技術(shù)1 MHz以及WiFi技術(shù)的20MHz要高出數(shù)倍。此外，它還具有非常強(qiáng)的室內(nèi)定位能力、數(shù)傳能力以及雷達(dá)能力并且兼具通信、感知、安全等多種優(yōu)勢(shì)，已經(jīng)成為現(xiàn)在工業(yè)、消費(fèi)電子等領(lǐng)域室內(nèi)高精度定位的最佳方案之一。
近年來(lái)，隨著汽車(chē)智能化的不斷演進(jìn)，UWB技術(shù)憑借定位精度高、安全性好、用戶(hù)體驗(yàn)好等核心優(yōu)勢(shì)，逐漸開(kāi)始在智能汽車(chē)的數(shù)字鑰匙、生物雷達(dá)、踢腳雷達(dá)、自主代客泊車(chē)（AVP）領(lǐng)域滲透。發(fā)展至今，行業(yè)內(nèi)已經(jīng)包括寶馬、奧迪、大眾、福特、本田、現(xiàn)代、凱迪拉克等外資品牌，以及國(guó)內(nèi)的小鵬、長(zhǎng)城、比亞迪等自主品牌的多個(gè)車(chē)型上已經(jīng)開(kāi)始配備UWB數(shù)字鑰匙。
數(shù)字車(chē)鑰匙目前是UWB在新能源汽車(chē)上最大的應(yīng)用場(chǎng)景。按距離的不同，又可以分為數(shù)字識(shí)別區(qū)、迎賓區(qū)、落鎖區(qū)、駕駛區(qū)四個(gè)不同的區(qū)域。其中，數(shù)字識(shí)別區(qū)的距離為10~20米(可調(diào))，在此距離下UWB可以實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)定位并進(jìn)行系統(tǒng)激活;而迎賓區(qū)距離為3~10米(可調(diào))，到達(dá)此距離后車(chē)燈打開(kāi)、迎賓燈亮起;落鎖區(qū)的距離為1~3米(可調(diào))，在此距離內(nèi)汽車(chē)能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)解鎖;而到了駕駛區(qū)UWB能夠?qū)崿F(xiàn)一鍵啟動(dòng)。
龐志華說(shuō)道，當(dāng)然，除了數(shù)字鑰匙外，目前UWB也已經(jīng)開(kāi)始運(yùn)用在尋找車(chē)輛、腳踢雷達(dá)、車(chē)內(nèi)活體監(jiān)測(cè)、智能支付、路網(wǎng)控制、自動(dòng)充電樁、自動(dòng)泊車(chē)、停車(chē)場(chǎng)導(dǎo)航、智慧交通、智能座艙娛樂(lè)系統(tǒng)等細(xì)分場(chǎng)景中？梢灶A(yù)見(jiàn)的是，隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，UWB未來(lái)還將進(jìn)一步在汽車(chē)無(wú)線(xiàn)充電、基于6DoF 汽車(chē)XR、L4級(jí)別自動(dòng)駕駛甚至無(wú)人駕駛等更豐富前沿應(yīng)用中滲透。
在蘋(píng)果、三星、大眾、比亞迪等巨頭的帶動(dòng)下，近年來(lái)UWB出貨量不斷增長(zhǎng)，市場(chǎng)規(guī)模也逐漸迎來(lái)爆發(fā)。據(jù)市場(chǎng)研究公司ABI market research的數(shù)據(jù)，2023年UWB市場(chǎng)規(guī)模為1.05億美元，預(yù)計(jì)到2028年將達(dá)到13.13億美元，期內(nèi)復(fù)合年增長(zhǎng)率為65.7%。而在汽車(chē)市場(chǎng)上，據(jù)其預(yù)測(cè)市場(chǎng)規(guī)模將在2023年的3300萬(wàn)美元的基礎(chǔ)上，保持54%的復(fù)合增長(zhǎng)率，到2028年將達(dá)到2.86億美元。
競(jìng)爭(zhēng)格局方面，在全球市場(chǎng)上，UWB的主要玩家包括蘋(píng)果、恩智浦、QORVO等。其中，其中Qorvo 在2020年以4億美元收購(gòu)Decawave進(jìn)入U(xiǎn)WB 芯片領(lǐng)域，目前主導(dǎo)包括工廠、煤礦、半導(dǎo)體企業(yè)等需要定位的B端UWB市場(chǎng)，主要產(chǎn)品為DW系列；而手機(jī)領(lǐng)域的UWB的供應(yīng)以恩智浦和QORVO兩家供應(yīng)商為主，蘋(píng)果則是自研自用；而在車(chē)規(guī)級(jí)UWB芯片領(lǐng)域目前恩智浦一家獨(dú)大，主要產(chǎn)品為T(mén)rimension?系列。其最新的Trimension? NCJ29D6是一款完全集成的單芯片脈沖無(wú)線(xiàn)超寬帶低能耗收發(fā)器IC，可以用在安全汽車(chē)門(mén)禁、兒童存在檢測(cè)、入侵警報(bào)、手勢(shì)識(shí)別等領(lǐng)域。此外，意法半導(dǎo)體、英飛凌、瑞薩等傳統(tǒng)汽車(chē)大廠也加大了UWB的布局，近年來(lái)也已經(jīng)取得了一定的進(jìn)展；而在中國(guó)市場(chǎng)上，雖然UWB芯片設(shè)計(jì)領(lǐng)域起步較晚，但由于較好的市場(chǎng)及產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)勢(shì)，目前也正在加速崛起中。
當(dāng)前，雖然UWB在高安全性、低功耗、高帶寬、雙向通信等許多方面優(yōu)于藍(lán)牙和Wi-Fi，使其在許多應(yīng)用中都能獲得好評(píng)。然而，UWB因行業(yè)使用量不高導(dǎo)致它的產(chǎn)品價(jià)格較高，市場(chǎng)推廣仍然艱難。目前市場(chǎng)的一個(gè)認(rèn)知是“UWB這個(gè)技術(shù)很好，但是產(chǎn)品太貴”。
對(duì)于此，龐志華指出：UWB現(xiàn)在價(jià)格比較高最主要的原因還是產(chǎn)業(yè)鏈還沒(méi)有起來(lái)。隨著半導(dǎo)體工藝技術(shù)的不斷演進(jìn)，以及在國(guó)際貿(mào)易摩擦的背景下中國(guó)UWB廠商的不斷崛起，UWB的出貨量將不斷增大，而出貨量的快速增長(zhǎng)將在很大程度上帶動(dòng)成本的降低，進(jìn)而帶動(dòng)UWB在中低端設(shè)備中的普及。
從UWB在汽車(chē)行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，2020年8月，EEE發(fā)布了IEE 802.15.4z 2020 UWB行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，打開(kāi)了UWB在汽車(chē)、支付等高安全要求場(chǎng)景應(yīng)用的大門(mén)；在2021年7月，CCC聯(lián)盟發(fā)布了汽車(chē)數(shù)字秘鑰3.0版規(guī)范，明確了第三代數(shù)字鑰匙是基于UWB/BLE(藍(lán)牙)+NFC的互聯(lián)方案。3.0規(guī)范的推出，相當(dāng)于宣告了UWB技術(shù)車(chē)端運(yùn)用時(shí)代的正式開(kāi)啟；而隨著蔚來(lái)、長(zhǎng)城、路虎、寶馬等主機(jī)廠量產(chǎn)車(chē)型的推動(dòng)，2022年已公認(rèn)成為 UWB 鑰匙上車(chē)元年。
根據(jù)行業(yè)的預(yù)測(cè)，2023年裝載UWB的汽車(chē)終端仍不足5%。不過(guò)，隨著未來(lái) UWB 普及率的逐步提高，到2024年預(yù)計(jì)乘用車(chē)UWB將實(shí)現(xiàn)超過(guò)百萬(wàn)量級(jí)的前裝搭載量，到2025 年會(huì)占到汽車(chē)總市場(chǎng)的 15％，2027 年將增長(zhǎng)到23.3％。
紐瑞芯UWB技術(shù)全球領(lǐng)先，有望迎來(lái)加速發(fā)展
紐瑞芯科技成立于2016年，致力于成為無(wú)線(xiàn)通信芯片領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者，為智能手機(jī)、汽車(chē)電子、智能家居/穿戴設(shè)備、物聯(lián)網(wǎng)等應(yīng)用領(lǐng)域提供核心精準(zhǔn)定位無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)產(chǎn)品及服務(wù)，以改善終端用戶(hù)的通信、定位及生活體驗(yàn)。
2020-2022年，紐瑞芯相繼完成由灣區(qū)資管、中科科創(chuàng)、歌爾股份、中科招商、中科科創(chuàng)、朗瑪峰創(chuàng)投等為代表的數(shù)千萬(wàn)人民幣的天使輪、近億元人民幣的Pre-A輪以及2億人民幣的A輪融資，主要用于UWB芯片及系統(tǒng)的產(chǎn)品化研發(fā)、市場(chǎng)拓展，公司迎來(lái)快速發(fā)展。
目前，紐瑞芯在UWB領(lǐng)域，已經(jīng)開(kāi)發(fā)了業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的“UrsaMajor大熊座系列”定位通信系統(tǒng)芯片，不管是定位精度還是測(cè)量范圍，在全球范圍都處于領(lǐng)先地位。
據(jù)公司介紹，ursamajor“大熊座”系列芯片具有高性能、高集成、低功耗等特點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于智能手機(jī)、智能汽車(chē)、智能家居、穿戴設(shè)備等多種場(chǎng)景和產(chǎn)品應(yīng)用。2022年9月，公司第一代大熊座產(chǎn)品發(fā)布，率先實(shí)現(xiàn)了最大的1.3G接入帶寬和4G的高采樣率，首次實(shí)現(xiàn)1cm的定位精度、100米以上的測(cè)距范圍、1度的測(cè)角精度、3D定位等，標(biāo)志著紐瑞芯實(shí)現(xiàn)了在UWB從0到1的突破；2023年8月，公司發(fā)布第二代大熊座系列芯片。相比于1.0，大熊座2.0芯片測(cè)距精度從1厘米提升至0.5厘米，并且三路接收的設(shè)計(jì)使得單點(diǎn)測(cè)角的穩(wěn)定性標(biāo)準(zhǔn)差從1度提升至0.5度，同時(shí)實(shí)現(xiàn)全空間測(cè)角和定位。此外，紐瑞芯2.0 UWB芯片延續(xù)了對(duì)1.3GHz大帶寬的支持，信號(hào)、射頻性能上均實(shí)現(xiàn)了提升。
紐瑞芯ursamajor“大熊座”系列芯片應(yīng)用場(chǎng)景
資料來(lái)源：紐瑞芯
龐志華指出：紐瑞芯致力于做領(lǐng)先的高精度空間感知定位技術(shù)，為定位生活提供更佳的體驗(yàn)。公司自成立以來(lái)，從最基礎(chǔ)的底層架構(gòu)開(kāi)始不斷開(kāi)展UWB芯片的正向研發(fā)，一步步實(shí)現(xiàn)芯片性能的提升與技術(shù)上的領(lǐng)先性。截止目前，公司的大熊座UWB系列芯片不僅在測(cè)距精度、測(cè)距范國(guó)、測(cè)角精度及測(cè)角FoV、全生態(tài)全模式支持、雷達(dá)功能、數(shù)傳功能、抗多徑能力等方面領(lǐng)先同業(yè)公司，而且在產(chǎn)品布局寬度、布局?jǐn)?shù)量上也是業(yè)界最多。
具體來(lái)看，目前紐瑞芯已經(jīng)發(fā)布了3個(gè)系列多款UWB芯片產(chǎn)品，包含面向汽車(chē)電子產(chǎn)品的700系列，面向多樣化的IoT設(shè)備的600系列，及面向智能手機(jī)和AR/MR等智能核心設(shè)備的800系列芯片，以滿(mǎn)足不同市場(chǎng)下不同客戶(hù)的多樣化需求。
其中，800系列芯片完美契合智能手機(jī)產(chǎn)品需求，具有高集成度、高可靠性、小尺寸SiP封裝、可定制等多種功能特點(diǎn)；600系列產(chǎn)品以豐富多樣化的產(chǎn)品定義滿(mǎn)足各種產(chǎn)品應(yīng)用需求，可廣泛應(yīng)用于定位標(biāo)簽、智能音箱、全屋家居設(shè)備等多樣化的IoT智能產(chǎn)品中；而700系列芯片具有高安全性、高可靠性專(zhuān)業(yè)車(chē)規(guī)設(shè)計(jì)、車(chē)規(guī)封裝、車(chē)規(guī)工藝、車(chē)規(guī)質(zhì)量管控，可應(yīng)用于數(shù)字車(chē)鑰匙、活體檢測(cè)、腳踢雷達(dá)、車(chē)內(nèi)智能設(shè)備音視頻傳輸和交互等眾多場(chǎng)景中。
紐瑞芯UWB芯片現(xiàn)有量產(chǎn)產(chǎn)品及未來(lái)規(guī)劃
資料來(lái)源：紐瑞芯
700系列產(chǎn)品主要包括NRT81750和NRT81730兩款產(chǎn)品。其中，NRT81750是紐瑞芯ursamajor UWB SoC面向汽車(chē)電子700系列的首發(fā)產(chǎn)品之一，并且是唯一一個(gè)具有三個(gè)獨(dú)立接收通道的UWB車(chē)規(guī)芯片。該芯片除了車(chē)規(guī)芯片所共有的高可靠性、穩(wěn)定性外，還具有高集成高性能射頻前端、高精度安全定位測(cè)距、雷達(dá)功能及高速數(shù)據(jù)傳輸功能、通用協(xié)議全兼容、多技術(shù)協(xié)同、超低功耗設(shè)計(jì)等眾多優(yōu)勢(shì)。得益于多通道、多天線(xiàn)的設(shè)計(jì)，NRT81750不僅可以實(shí)現(xiàn)更好的全空間角度測(cè)量，支持具有成本優(yōu)勢(shì)的單錨點(diǎn)或減錨點(diǎn)數(shù)字車(chē)鑰匙方案，而且在測(cè)角精度和雷達(dá)靈敏度等主性能上領(lǐng)先已量產(chǎn)和即將量產(chǎn)的國(guó)際主流競(jìng)品。目前，該產(chǎn)品已實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，不少車(chē)廠項(xiàng)目正在有序推進(jìn)中。
龐志華說(shuō)道。
值得強(qiáng)調(diào)的是，雖然行業(yè)內(nèi)做UWB芯片的廠商有很多，但是由于技術(shù)壁壘限制，目前能夠做車(chē)規(guī)UWB芯片并且已經(jīng)能夠量產(chǎn)的在全球依然寥寥無(wú)幾。
在此之前，全球只有很少幾款國(guó)際大廠的UWB芯片通過(guò)車(chē)規(guī)認(rèn)證，國(guó)產(chǎn)UWB芯片想真正進(jìn)入汽車(chē)市場(chǎng)仍存在一道坎，紐瑞芯率先踏出了這一步，實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)UWB汽車(chē)芯片的突破！饼嬛救A說(shuō)道，“和主流歐美芯片廠商相比，在測(cè)距精度上我們的產(chǎn)品為0.5~1cm，而國(guó)際廠商指標(biāo)為3~10cm；在測(cè)角精度上，公司的產(chǎn)品為0.5~1°，遠(yuǎn)好于國(guó)際廠商的3~10°；而在測(cè)距范圍上，公司的產(chǎn)品最大范圍已經(jīng)超過(guò)300m，而國(guó)際廠商主要還是以30~50m為主。此外，在測(cè)角范圍及數(shù)傳速率上，我們產(chǎn)品的相關(guān)指標(biāo)也優(yōu)于友商？傮w而言，在UWB這個(gè)賽道，目前紐瑞芯產(chǎn)品已經(jīng)具有在全球范圍的領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)。
龐志華說(shuō)。
UWB技術(shù)雖然在應(yīng)用上沒(méi)有Wi-Fi或藍(lán)牙那么普遍，但隨著其作為數(shù)字鑰匙加速進(jìn)入汽車(chē)市場(chǎng)，無(wú)疑為其市場(chǎng)發(fā)展提供了新的動(dòng)能。
作為國(guó)內(nèi)乃至全球領(lǐng)先的UWB芯片企業(yè)，紐瑞芯在汽車(chē)市場(chǎng)上已經(jīng)完成了0-1的驗(yàn)證。隨著700系列第一代產(chǎn)品的量產(chǎn)以及第二代產(chǎn)品的加速研發(fā)與迭代，預(yù)計(jì)公司未來(lái)在新能源汽車(chē)市場(chǎng)的時(shí)代紅利中，將開(kāi)創(chuàng)出屬于自己的一片天地。
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