¿Qué es la tecnología de banda ultraancha UWB? Hablemos del estado actual y las perspectivas de la tecnología de banda ultraancha
Desde que Apple lanzó AirTag, la tecnología de banda ultra ancha UWB se ha vuelto popular en el mercado. Muchos niños dijeron que ya no tienen que preocuparse de que sus hermosas novias se pierdan; las madres dijeron que coser los uniformes escolares de sus hijos; Con este último, ya no tendrás que preocuparte por los niños traviesos corriendo por ahí; con la bendición de la tecnología de banda ultra ancha, los internautas dijeron que sus habilidades ancestrales descuidadas podrían tener que retirarse del escenario de la historia.
En el mercado, BMW, NIO y Volkswagen también han lanzado llaves inteligentes UWB en sus automóviles nuevos. Varias grandes empresas nacionales de almacenamiento y logística también están intentando implementar recientemente tecnología de posicionamiento de carga de banda ultraancha. Los fabricantes de teléfonos móviles como Xiaomi y OPPO también demostraron el año pasado la tecnología de detección espacial llamada "conexión con un dedo".
Sí, la tecnología de banda ultraancha ha estado muy de moda recientemente y ha sido buscada por el mercado. Muchos blogueros digitales también han descrito la tecnología de banda ultraancha como un reemplazo de Bluetooth, un líder en Internet de las cosas e incluso un revolucionario en la nueva generación de tecnología de comunicación inalámbrica. ¿Es ese realmente el caso? ¿Qué tiene de mágico la tecnología de banda ultraancha? ¿Entiendes realmente qué es la tecnología de banda ultraancha, cuáles son sus características técnicas y cuáles son sus ventajas y desventajas? Hoy analizaremos la tecnología de banda ultraancha de manera racional, objetiva y científica. perspectivas, espacio de desarrollo, tendencias y posicionamiento.
1. La historia del desarrollo de la tecnología UWB
En primer lugar, la tecnología de banda ultraancha no es una tecnología nueva inventada en los últimos años como todo el mundo piensa. Al contrario, la banda ultraancha. La tecnología es en realidad el método de comunicación inalámbrica más antiguo de la humanidad y se remonta a la historia del desarrollo de la tecnología de banda ultraancha. Hace miles de años, los chinos utilizaron la torre de fuego pico de la Gran Muralla para transmitir información entre balizas para detectar la hora y la ubicación. de invasiones extranjeras. En 1880, el italiano Marconi utilizó un transmisor de chispas para realizar con éxito la primera transmisión de radio de la humanidad a través del Océano Atlántico. La chispa es en realidad un pulso extremadamente estrecho con un ancho de banda muy amplio. Esta es también la primera tecnología de banda ultra ancha que apareció en el sentido moderno.
Cuando el Titanic más avanzado de Gran Bretaña chocó contra un iceberg, también utilizó un transmisor de chispa para enviar su señal de socorro inalámbrica final. Al final, fueron rescatadas casi mil personas, incluida la heroína "Rooth". En la década de 1970, la tecnología de banda ultraancha se utilizaba principalmente en aplicaciones militares, incluidos radares militares, posicionamiento militar, comunicaciones militares, imágenes militares y otras tecnologías. Por ejemplo, en las comunicaciones militares seguras, se utilizan múltiples tecnologías de salto de frecuencia para lograr comunicaciones seguras; por ejemplo, en el radar de penetración de paredes, se utilizan características de pulso estrecho de banda ultraancha para monitorear a los terroristas a través de las paredes. Éstas son aplicaciones de la tecnología de banda ultraancha. En 1990, el ejército estadounidense propuso por primera vez el término UWB en un informe técnico de DARPA, iniciando el proceso comercial de la tecnología de banda ultraancha.
Banda ultraancha, como sugiere el nombre, los amigos que conocen el conocimiento de la comunicación saben que el sistema de comunicación general utilizará una portadora de alta frecuencia para modular una señal de banda estrecha y el ancho de banda real ocupado por la comunicación. la señal no es alta. La banda ultraancha es diferente de la tecnología de comunicación tradicional. Utiliza los pulsos extremadamente estrechos no sinusoidales de nivel de nanosegundos más simples y toscos para transmitir y recibir información y datos. Desde la perspectiva del dominio de la frecuencia y el dominio del tiempo, la banda ultraancha tradicional puede entenderse como un procesamiento de señales en el dominio del tiempo puro, que no requiere oscilador local, diferencial ni otros módulos de RF en el circuito de RF. Permítanme hacer una metáfora simple. Las señales 4G, 5G y Wifi son como leer chino clásico. Unas pocas palabras pueden expresar información muy rica. La tecnología de banda ultraancha se parece más al lenguaje primitivo de las tribus primitivas. Se necesita un párrafo largo para expresar un significado simple, pero también es más directo y el mensaje más claro. Entonces, UWB, Wifi y 5G son esencialmente dos métodos de comunicación inalámbrica completamente diferentes.
Simplemente describir información es lo mismo que cuando hablamos. No es más que tres dimensiones: quién eres, dónde estás y qué quieres hacer. Esto se denomina información de datos, información de identidad e información de ubicación. En la dirección de la transmisión temprana de datos (qué hacer), la tecnología de banda ultraancha en realidad tiene una práctica comercial. Ya en 2003, cuando la tecnología wifi era todavía una tecnología relativamente nueva, la empresa estadounidense WiQuest había estado probando la tecnología de transmisión UWB de alta velocidad bajo la arquitectura de radio OFDM. Los productos de banda base de WiQuest bajo el estándar IEEE 802.15.3a ya se habían implementado. Tiempo de transmisión de archivos de 400M dentro de 8 a 10 metros.
Sin embargo, debido a que la estructura de RF del receptor UWB es demasiado compleja y el costo del chipset es demasiado alto, no se ha lanzado la implementación al mercado. Lo que es aún más fatal es que con el debut oficial del estándar 802.11n por parte de WiFi Alliance en 2006, se utilizó la tecnología MIMO para lograr una transmisión de datos de 600M, lo que también declaró indirectamente el fracaso de la solución de tecnología inalámbrica de transmisión UWB de alta velocidad.
2. Características técnicas de la UWB
Tras hablar de estas tres ventajas, también son muy destacadas las desventajas de los sistemas de banda ultraancha:
3. Acerca de la ultra -Tecnología de banda ancha Algunas perspectivas
Esto es todo lo que tengo que decir sobre la tecnología de banda ultraancha. Para la comprensión básica de una tecnología y para la inversión de todos, creo que la introducción de ahora es casi suficiente. A continuación, permítanme hablar sobre algunas de mis opiniones más subjetivas sobre la tecnología de banda ultraancha como ingeniero de hardware.
En primer lugar, mi primer punto es que construir un ecosistema en torno a los teléfonos móviles definitivamente no es el futuro de la banda ultraancha, y es difícil tener un futuro. Dado que el teléfono móvil debe usarse como coordenadas polares, es necesario equipar dos antenas dentro del teléfono móvil, y el espacio interno del teléfono móvil es realmente muy valioso. Para realizar UWB, el costo y la dificultad de diseño aumentarán considerablemente. En la actualidad, incluso si es tan potente como Apple, todavía necesita Bluetooth para la detección y la distancia de posicionamiento ideal es de sólo 30 metros. De hecho, si arrojas el AirTag en algún lugar donde no haya ningún iPhone cerca, su posicionamiento será inútil. Al mismo tiempo, con la entrada de Qualcomm y Huawei HiSilicon, incluso si se desarrolla UWB, se integrará en SoC como Bluetooth y Wifi, y no aparecerá como un complemento en los teléfonos móviles. Por supuesto, no creo que Qualcomm y HiSilicon tengan planes de hacer esto ahora, porque en el lado C, no existe tal necesidad ni una demanda tan realista en esta etapa.
Entonces, mi segundo punto es que la tecnología de banda ultra ancha UWB todavía carece de aplicaciones fenomenales para promover la explosión real de esta tecnología. Actualmente existen tres escenarios de aplicación principales para la tecnología de banda ultra ancha: control de acceso de seguridad y posicionamiento de elementos. e interconexión de dispositivos. Por ejemplo, llaves de coche, juegos de realidad aumentada, navegación interior, entrega con drones, atención médica inteligente, control de acceso de seguridad, etc. Lo pensé y descubrí que actualmente no existe una aplicación realmente explosiva que pueda generar una gran demanda. Personalmente creo que puede haber algunas perspectivas de desarrollo en la sustitución de algunos escenarios NFC a bajo costo.
Mi tercer punto es que el costo y la ecología siguen siendo brechas difíciles de superar en la tecnología de banda ultra ancha en el mercado. el primer protocolo 802.15.4A y el precio de la solución de chip 4Z equipada con función de cifrado es ridículamente alto. Predigo que en el lado C, incluso si los fabricantes de teléfonos móviles comienzan a unificar su pensamiento a partir de ahora y hacen todo lo posible para promover UWB y construir un ecosistema sin dudarlo, tomará entre 3 y 5 años. En cuanto al lado B, todo el sistema requiere tres puntos de posicionamiento en una habitación, es decir, el soporte de tres estaciones base, y la relación entre varias habitaciones es un producto. Me enteré de que el coste actual de construcción de un pequeño centro comercial es de más de un millón de yuanes. Pero el chip DW1000 está actualmente equipado con muy pocos algoritmos, lo que prueba las capacidades de optimización de algoritmos de la propia empresa, por lo que en realidad es más difícil promoverlo en el lado empresarial.
Finalmente, el cuarto punto de vista es que tengo una comprensión general de los productos producidos en masa en el mercado. De hecho, todavía existe una brecha entre la teoría y la realidad. El mercado solo se puede utilizar en entornos de espacios pequeños. La ventaja obvia del posicionamiento preciso es que en escenas complejas con obstáculos como aeropuertos, exteriores y salas grandes, es básicamente inseparable de WiFi.
En conclusión, UWB no es un producto con perspectivas estables, estándares unificados y sin limitaciones. No es como descubrir un mundo nuevo como muchos bloggers digitales piensan. Por el contrario, la tecnología de banda ultraancha es una industria incipiente con ventajas y desventajas muy distintas, un posicionamiento claro del producto y que se está desarrollando, explorando y presentando.
Si tienes que preguntarme si soy optimista acerca de la banda ultraancha, entonces puedo echarle agua fría. Todo depende del costo. Mientras no se pueda reducir el costo, todo se reducirá. en vano. No seas demasiado supersticioso con Apple Solo podemos decir que Apple actualmente tiene la capacidad de amortizar costos y mostrar sus habilidades como producto de lujo.
Pero en lo que respecta a esta tecnología en sí, no hay que subestimar el progreso actual de la IA, NB-IoT, V2X y el protocolo Bluetooth de próxima generación. Incluyendo la iteración de la fusión de múltiples sensores SLAM en la dirección de AR y VR, el posicionamiento preciso en realidad no es más que un punto débil que no se puede resolver mientras haya potencia informática. En cuanto al bajo consumo de energía y el Internet de todo, existe NB-IoT, por lo que la tecnología de banda ultraancha personalmente considera que todavía es inútil. El costo del sistema de chip 4Z es demasiado alto. Si el costo se puede reducir en 2 o 3 años, aún es posible desarrollarlo en el lado B. De lo contrario, no lo juegue.