在物联网产业从万物互联迈向万物智联的关键阶段,传统无线定位技术,无论是蓝牙、Wi-Fi都难以突破米级定位精度的瓶颈,在复杂室内环境中易受干扰、响应延迟、安全性不足,无法满足高端智能设备对精细化交互的严苛需求。超宽带UWB技术打破了这一困局,凭借纳秒级窄脉冲传输、厘米级定位精度、强抗干扰能力和高安全特性,成为当下空间感知领域的重要技术方案。飞睿智能深耕UWB技术研发与,依托深厚的射频电路设计、集成电路研发、算法优化功底,推出了一系列高性能UWB芯片模组产品,打通了从芯片设计、模组封装到场景应用的产业链条。UWB芯片模组具有高精度、低功耗、小尺寸、高集成、易适配等多重优势,快速下沉至消费电子、智能家居、智能工业、智慧出行等主流场景。其中,智能门锁无感解锁、高精度防丢寻物、机器人设备自动跟随等应用,重构了人与设备、设备与设备之间的交互逻辑。
超宽带UWB技术采用3.1-10.6GHz频段内的纳秒级非正弦窄脉冲信号进行数据传输,信号带宽普遍超过500MHz,具备强信号穿透性和抗多径衰减能力。其定位原理基于飞行时间(ToF)、双向测距(TWR)、到达角(AoA)、到达时间差(TDoA)融合算法,通过精准测算信号传输时间与传播角度,解算目标物体的三维空间坐标,将定位误差控制在厘米级别,动态追踪延迟低至毫秒级。UWB信号功率谱密度低,难以被截获、伪造和监听,从物理层杜绝中继攻击,适配高安全需求场景。飞睿智能UWB芯片模组采用高集成度SiP系统级封装工艺,将UWB射频前端、基带处理器、高增益天线、晶振、滤波器等核心组件一体化集成,实现UWB高精度定位与蓝牙低功耗广播、数据传输的协同,兼顾精准定位感知与日常联网,适配更复杂的多场景联动需求。
智能门锁作为智能家居的入口级产品,飞睿智能UWB芯片模组的应用,打造出无感解锁、精准识别、安全的新一代智能门锁方案,重新定义家庭入户体验。在门锁内部嵌入UWB芯片模组和多天线阵列,作为定位基站负责信号接收、数据解算和指令下发;用户端则可将UWB标签集成于智能手机、智能手环、手表、专用钥匙扣等便携设备中,体积小巧、携带方便,无需额外更换日常用品。当用户携带授权UWB标签设备靠近家门时,标签被唤醒后持续发射纳秒级UWB脉冲信号,门锁端UWB基站实时接收信号,通过双向飞行时间法精准测算用户与门锁的直线距离,同时通过多天线阵列识别用户的方位角度,精准判断用户是从门外正向靠近,还是门内离开等场景,避免误触发解锁。
厂商可根据实际需求自定义解锁距离阈值,当用户进入预设距离范围、方位角符合门前解锁条件时,系统自动完成身份加密核验与权限校验,全程无需用户掏手机、按指纹、刷脸,门锁自动解锁,用户可直接推门入户。当用户关门离开后,系统检测到标签远离预设范围,自动执行上锁指令,无需手动操作,告别忘锁门的安全隐患。除此之外,UWB智能门锁方案还支持多重权限管理功能,可设置主人权限、访客临时权限、时效权限等,满足家庭、出租屋、办公室等多场景使用需求。访客到访时,可生成临时UWB授权,到期自动失效,无需更换密码或回收钥匙。同时,模组支持低功耗运行,门锁端无需频繁更换电池,标签端设备续航长,兼顾实用性与耐用性。
日常物品遗失、贵重物品找不到、小件杂物随意放置后翻遍全屋无果,是现代生活中常见的痛点。钥匙、钱包、手机、背包、遥控器、证件等高频遗失物品,更是让人耗费大量精力。传统防丢产品大多仅能实现米级模糊定位,只能提示物品在附近,无法告知具体方位和精准位置,用户仍需翻找,寻物效率低。UWB芯片模组凭借厘米级精准测距定位、方向识别能力,打造出新的高精度防丢寻物方案,将模糊的“附近查找”升级为精准的“导航寻物”,解决用户的遗失焦虑。将UWB定位标签应用于钥匙、钱包、背包、行李箱、相机、遥控器、宠物项圈、儿童手环等目标物体上,手机或专用智能设备作为UWB基站,搭载对应的UWB接收模块,通过UWB信号实现基站与标签之间的实时测距、测角与定位追踪。当用户发现物品遗失或找不到时,打开配套手机APP,APP会实时显示UWB标签与手机的精准距离、方位角度,通过箭头指引、距离数值、信号强度变化等直观方式,为用户提供厘米级寻物导航。无论是物品藏在沙发缝隙、衣柜角落、床底,还是遗落在车内、办公室某个位置,都能精准定位到厘米级范围,用户只需按照APP指引,即可快速找到物品,无需盲目翻找整个空间。防丢预警模式下,用户可通过APP自定义安全距离,当附着UWB标签的物品超出预设安全范围时,手机与标签端会同步发出声光、震动预警,提醒用户及时查看物品,避免物品遗失。
随着智能科技的普及,服务机器人、AGV搬运小车、智能行李箱、陪伴机器人、高尔夫球包车、巡检机器人等设备快速走进日常生活和工业生产场景。飞睿智能UWB芯片模组凭借厘米级定位、毫秒级响应、高刷新率动态追踪的特性,为机器人及各类跟随设备提供了稳定可靠的技术底座,打造出“无感化跟随、距离自适应、不跟丢”的跟随体验。用户佩戴集成UWB标签的手环、手表,或手持便携标签器,作为跟随目标;跟随设备(机器人、行李箱、AGV小车、巡检车等)搭载UWB模组和多天线阵列,同时可搭配视觉传感器、避障传感器等,形成多维度感知系统。
设备通过ToF+TDoA+AoA融合定位算法,实时解算用户与设备之间的坐标、移动速度、方位角度和距离,实现动态目标的精准追踪,配合内置主控芯片,完成路径规划、距离自适应调节与障碍物规避。工厂车间的AGV搬运小车、产线物料车搭载UWB模组后,可实现跟随工人精准搬运物料,定位误差控制在厘米级,能精准停靠产线工位,无需人工操控,减少物料运输耗时。同时,方案支持虚拟电子围栏功能,当小车进入危险区域、偏离预设路线或靠近设备时,自动停机报警,提升车间生产安全性。在高危作业车间、仓储物流中心,工作人员佩戴UWB标签,相关设备可实时跟随工作人员移动,实现工具自动递送、物料精准输送,减少人工近距离操作风险,保障作业安全。
从智能门锁的无感解锁,到防丢寻物的精准守护,再到机器人的智能随行,飞睿智能UWB芯片模组用厘米级空间感知能力,解决了传统智能设备空间感知模糊、交互繁琐、安全性不足、稳定性差的行业痛点,让无感化、智能化、精准化的生活和生产方式成为现实。随着物联网、智能家居等产业的深度发展,超宽带UWB技术将迎来更广阔的应用空间,共同推动UWB技术普及,让智能设备都拥有精准的空间感知能力,为用户打造更高效、更舒适、更安全、更智能的生活与工作环境,助力物联网产业高质量发展。