加特兰发布UWB技术白皮书,以标准创新引领全球产业破局

中金财经
Dec 01

  在智能汽车与物联网浪潮奔涌的今天,一项名为超宽带(UWB)的技术正因其厘米级高精度定位能力,成为数字车钥匙等核心应用的基石。然而,有效测距距离短、复杂环境稳定性差等行业痛点,始终制约着其潜力的全面释放。、   近日,加特兰全新发布白皮书《IEEE 802.15.4ab标准下多毫秒UWB联合测距》,深入解读了一项革命性技术——多毫秒(Multi-Millisecond, MMS)UWB。这不仅是一次技术上的突破,更向世界展示了,在通往未来的科技赛道上,中国企业正从标准的“追随者”转变为积极的“引领者”。   市场前景广阔,但技术瓶颈亟待突破   UWB技术的重要性已成行业共识。据Techno System Research市场数据,全球UWB设备出货量预计在2025年达到4.897亿台,并将在2029年突破10亿台大关。其中,汽车领域是增长最快的垂直市场之一,预计到2035年,近半数新出厂车辆将配备UWB技术。   然而,在繁荣的市场预期背后,是基于当前IEEE 802.15.4z标准的UWB数字车钥匙面临的现实挑战:可靠测距距离通常被限制在10米左右,难以实现更早的用户感知;当手机钥匙放在口袋、背包,或车辆处于信号复杂的地下停车场时,测距性能会急剧下降,严重影响用户体验。这些瓶颈限制了UWB在智能泊车、自动迎宾等更广阔场景中的应用。   MMS UWB:三大技术亮点,实现性能跨越   加特兰发布的白皮书,正是为了破解这些行业难题。其核心MMS UWB技术,通过三大创新亮点,实现了UWB测距性能的跨越式提升。   亮点一:系统级架构创新——从“单次握手”到“多次联合”   传统UWB测距如同一次短暂的“握手”,信号交换在毫秒间完成,总能量有限。MMS UWB 技术则革新为“多次联合”,将一次瞬时的测距数据包交换,转换为一段持续多毫秒的信号传输与接收过程,通信双方在更长的时间窗口内累积信号能量并进行联合信号处理。具体来说,MMS UWB 将测距数据包分解为多个片段(例如 RSF和 RIF),并在连续的一毫秒时隙内传输。   此举在符合法规发射功率限制的前提下,每个信号片段都能以法规允许的峰值功率发射,最终在接收端通过累积多个信号片段的信道脉冲响应(CIR),实现总信号能量和质量的飞跃。这标志着UWB测距从依赖单一瞬时信号,升级为基于多信号联合处理的系统级工程。   亮点二:测距性能的跨越式突破——最高20dB链路预算增益   理论创新直接转化为惊人的性能数据。通过上述“能量累积”效应,依赖于窄带(NB)或蓝牙低功耗(BLE)辅助的MMS方案,能带来10-20dB的链路预算增益。   在无线通信领域,20dB的增益意味着性能的数量级提升。白皮书披露,基于加特兰自研的Dubhe UWB芯片的测试显示,可靠测距距离从当前的10米级别,一举延伸至超过400米。同时,在“后口袋模式”和“地下车库多车遮挡”等极端场景下,测距稳定性也获得了革命性改善。   亮点三:BLE MMS方案——生态、成本与性能的完美平衡   为实现MMS UWB的商业化落地,白皮书分析了三种技术路径。   窄带辅助(Narowband-Assisted,NBA)MMS UWB:利用独立窄带(0-QPSK)信道进行会话控制与报告阶段的数推包传输,UWB信道仅用于MMS测距阶段。该模式能够获得全部MMS增益,但需要引入额外的窄带硬件和新的频谱,同时还需解决新的窄带系统与其他无线技术(如Wi-Fi)的共存问题。UWB驱动(UWB-Drven)MMS UWB:MMS的控制、测距和报告阶段均在UWB信道内完成。该模式设计简洁,但受限于MMS控制阶段与报告阶段。带外(0ut-of-Band,00OB)MMS UWB:通过外部无线连接(最常见的是蓝牙低功耗BLE)来承载MMS的控制阶段与报告阶段的数据包传输,UWB信道则专注于MMS测距片段的交互。          其中,蓝牙低功耗BLE辅助MMS UWB方案被证明是兼具前瞻性与工程可落地性的“最优解”。该方案利用智能手机和车辆中已无处不在的BLE生态,来完成测距的控制和报告流程,而让UWB信道专注于最核心的MMS测距信号片段传输。这使得它既能实现与窄带辅助方案相同的全链路预算增益,又无需增加额外的射频硬件成本,同时还规避了新频谱可能带来的政策与共存难题。加特兰已通过自研芯片完成了该方案的早期验证,为其快速推向市场铺平了道路。   从“被动跟随”到“主动引领”:中国力量的产业新角色   加特兰此次白皮书的发布,其意义远超技术本身。它清晰地标示出中国高科技企业在全球产业格局中角色的深刻转变。   过去,我们更多的是国际标准的跟随者和应用者。如今,以加特兰为代表的中国公司,深度参与并贡献于IEEE 802.15.4ab此类国际前沿标准的制定,将自身的技术实践与深度思考凝练成行业白皮书,为全球产业链提供清晰的技术演进路线图。   这标志着,中国创新力量正主动走向前台,从理解规则、遵守规则,转向贡献智慧、定义规则,在全球科技创新的核心地带,发出了不容忽视的“中国声音”。   结语   加特兰通过这份白皮书,不仅为行业揭示了UWB技术令人振奋的未来图景——让数百米外的无感解锁、复杂环境下的精准定位成为可能,更以实际行动证明,在攻克关键技术、引领国际标准的道路上,中国企业已然成为不可或缺的重要力量。当MMS UWB技术未来惠及全球亿万用户时,人们会看到,在这项革命性技术的起点上,屹立着中国创新的身影。   

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