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在當(dāng)今的科技領(lǐng)域中，超寬帶（UWB）技術(shù)憑借其獨特的優(yōu)勢，正逐漸成為高精度空間感知的核心力量。UWB技術(shù)通過發(fā)射納秒級非正弦脈沖信號，為厘米級定位精度提供了技術(shù)基礎(chǔ)。其核心算法主要基于飛行時間（ToF）與到達(dá)時間差（TDoA）。飛行時間算法的原理在于，通過精確測量UWB信號從發(fā)射端到接收端的傳播時間，由于光速是已知的常量，根據(jù)信號傳播時間乘以光速，就能精確計算出兩個模塊之間的距離。到達(dá)時間差算法則是利用多個基站接收信號的時間差來確定標(biāo)簽的位置。多個基站同時接收來自同一標(biāo)簽的UWB信號，由于標(biāo)簽到不同基站的距離不同，信號到達(dá)各基站的時間也不同，通過測量這些時間差，便可以計算出標(biāo)簽相對于基站的位置。
與藍(lán)牙、WiFi等傳統(tǒng)無線技術(shù)相比，UWB的優(yōu)勢顯著。藍(lán)牙和WiFi定位精度通常在米級，在一些對位置精度要求較高的場景中，往往難以滿足需求。而UWB技術(shù)憑借其納秒級的時間分辨率，能夠?qū)崿F(xiàn)厘米級的測距精度。并且，UWB信號具有超寬頻譜，通常超過500MHz，這使得它在多徑干擾環(huán)境下仍能保持定位穩(wěn)定性。飛睿智能UWB芯片模組，將射頻前端、基帶處理器與AIP封裝天線集成在一起，實現(xiàn)了芯片級的微型化。這種集成方式使得芯片的體積更小，為小型化智能設(shè)備的設(shè)計提供便利。同時，通過對天線設(shè)計的優(yōu)化以及內(nèi)部電路的合理布局，信號強(qiáng)度提升。這意味著在同樣的信號發(fā)射功率下，UWB能夠傳輸更遠(yuǎn)的距離，并且在復(fù)雜環(huán)境中保持更好的信號穩(wěn)定性，使得設(shè)備能夠具備高精度的定位功能。
飛睿智能UWB芯片模組憑借其卓越的技術(shù)特性，在眾多領(lǐng)域展現(xiàn)出強(qiáng)大的應(yīng)用潛力，實現(xiàn)了從工業(yè)級到消費級的廣泛覆蓋，為不同場景下的智能化升級提供了關(guān)鍵支撐。在智能小車跟隨場景中，飛睿智能UWB模塊展現(xiàn)出了卓越的動態(tài)追蹤跟隨能力。無論是工業(yè)生產(chǎn)線上的AGV小車，還是消費級市場中的智能機(jī)器人，UWB技術(shù)都為它們賦予了精準(zhǔn)隨行的能力。
小車上的UWB節(jié)點動態(tài)掃描信號，通過TOF原理測算與用戶設(shè)備的直線距離。通過精確測量信號從發(fā)射端到接收端的傳播時間，就能計算出兩者之間的距離。例如，當(dāng)用戶攜帶UWB標(biāo)簽移動時，小車上的傳感器會不斷接收標(biāo)簽發(fā)出的信號，并根據(jù)信號傳播時間計算出距離。結(jié)合基站的觀測數(shù)據(jù)，運用三邊測量法實時解算目標(biāo)坐標(biāo)?？刂破骰谧鴺?biāo)偏差規(guī)劃路徑，實現(xiàn)高精度的跟隨，支持高頻位置刷新，能夠快速響應(yīng)目標(biāo)的位置變化，應(yīng)對復(fù)雜環(huán)境下的跟車需求。在工業(yè)場景中，AGV物流車的高效協(xié)作至關(guān)重要。通過UWB測距定位，AGV物流車可以實現(xiàn)協(xié)同作業(yè)。每輛AGV車上都安裝有UWB模塊，它們之間通過UWB信號進(jìn)行通信和定位，能夠精確地控制彼此之間的距離和位置，從而實現(xiàn)高效的物料運輸。同時還可以避免車輛之間的碰撞，提高運輸效率，相較于傳統(tǒng)的物流運輸方式，可提升產(chǎn)線物料運輸效率。
UWB芯片模組的應(yīng)用，為智能門鎖帶來了無感解鎖和安全保障。當(dāng)攜帶UWB標(biāo)簽的用戶進(jìn)入預(yù)設(shè)的安全范圍時，智能門鎖模塊通過TOF算法驗證實時距離。它會精確測量信號從UWB標(biāo)簽到門鎖模塊的傳播時間，從而確定用戶與門鎖的準(zhǔn)確距離。結(jié)合動態(tài)加密技術(shù)，每次通信都會生成唯一的加密密鑰，對信號進(jìn)行加密傳輸，防止信號中繼攻擊。與傳統(tǒng)藍(lán)牙的廣域解鎖不同，UWB厘米級定位可精準(zhǔn)識別門前停留狀態(tài)。同時，由于其高精度定位和加密技術(shù)，也避免了遠(yuǎn)程偽造風(fēng)險，構(gòu)建了“靠近即解鎖，離開即設(shè)防”的無感交互體驗。
在日常生活中，物品丟失是一件讓人煩惱的事情。UWB防丟器，為解決這一問題提供了有效的方案。UWB防丟器體積小巧，可輕松嵌入鑰匙扣、錢包或?qū)櫸镯椚Φ任锲分?。它通過與手機(jī)APP綁定，當(dāng)物品超出預(yù)設(shè)安全距離時，手機(jī)立即發(fā)出聲光警報，提醒用戶物品可能丟失。同時，APP實時顯示物品位置坐標(biāo)，用戶可以通過導(dǎo)航快速找到丟失的物品。防丟器還支持歷史軌跡回溯，用戶可以查看物品在過去一段時間內(nèi)的移動軌跡，幫助回憶物品可能丟失的地點，解決了室內(nèi)復(fù)雜環(huán)境下的丟物難題。
飛睿智能UWB芯片模組在指向性遙控和數(shù)據(jù)傳輸方面也展現(xiàn)出了獨特的優(yōu)勢，為用戶帶來新的交互體驗。UWB芯片模組集成到達(dá)角度（AOA）算法，可識別設(shè)備指向方向。在智能家電遙控場景中，用戶只需將攜帶UWB模塊的設(shè)備指向目標(biāo)設(shè)備（如電視、空調(diào)），就能觸發(fā)操作。與傳統(tǒng)紅外遙控相比，這種方式提升了控制范圍，用戶無需再局限于特定的角度和距離進(jìn)行操作，更加方便快捷。而且，它支持多設(shè)備連接與精準(zhǔn)區(qū)分，用戶可以控制多個智能家電，并且不會出現(xiàn)操作混淆的情況。利用UWB的500MHz超寬頻譜，飛睿智能UWB芯片模組可實現(xiàn)高速率數(shù)據(jù)傳輸。在AR設(shè)備實時交互中，低延遲的數(shù)據(jù)傳輸可以確保虛擬場景與現(xiàn)實場景的實時同步，提升用戶的沉浸感和交互體驗。
飛睿智能通過芯片模組方案的全鏈條布局，為UWB技術(shù)的廣泛應(yīng)用提供了堅實的保障。當(dāng)厘米級精度成為設(shè)備交互的底層語言，從無感解鎖的智慧家門，到如影隨形的智能小車，再到不丟失的重要物品，技術(shù)的溫度正藏在精準(zhǔn)之中。隨著UWB技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用場景的不斷創(chuàng)新，UWB超寬帶技術(shù)將為人們的生活帶來更多的便利和驚喜。
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