在物联网技术深度渗透生活与生产的当下,“精准空间感知”已成为驱动智能设备体验跃迁的重要引擎。从智能家居入户环节的无感通行,到日常物品的防丢寻物,再到移动设备的智能随行,人们对设备的响应速度、定位精度与抗干扰能力提出了前所未有的高要求。传统蓝牙、Wi-Fi等无线技术因受限于“模糊定位”,难以满足复杂场景下的精细化需求,成为智能体验升级的瓶颈。超宽带UWB技术的出现,以其独特的信号传输特性和厘米级定位精度,打破了传统无线技术的局限,成为连接人与物、物与物的关键桥梁。飞睿智能作为UWB技术领域的深耕者,凭借深厚的射频技术积累与自研能力,将前沿UWB技术封装于高集成度芯片模组中,以“高精度、低功耗、强抗干扰、小尺寸”的重要特质,打破了UWB技术规模化应用的壁垒,在智能门锁无感解锁、高精度防丢寻物、机器人设备自动跟随等核心场景中深度落地,重新定义了人与设备、人与空间的连接方式,为各行业智能化升级注入强劲动能。
UWB超宽带是一种利用纳秒级非正弦波窄脉冲进行通信和测距的无线技术,与传统无线通信技术依赖连续正弦载波传输不同,其通过发射纳秒级极窄脉冲信号传递信息,脉冲带宽通常超过500MHz,工作频段覆盖3.1GHz至10.6GHz的超宽频谱范围。这种独特的信号传输方式,赋予了UWB技术重要优势。基于双向飞行时间法(TW-TOF)、到达时间差法(TDoA)与到达角度(AoA)的融合算法,通过精准测量信号在发射端与接收端之间的飞行时间,结合光速推导得出两者距离,再配合多天线阵列测量技术确定方位,可将定位精度稳定控制在厘米级,解决传统无线技术的痛点。超宽频谱配合动态跳频机制,使其在工业电磁干扰、人员密集等复杂场景中仍能保持稳定传输。通过系统级封装(SIP/AIP)技术,可将射频前端、基带处理器、高增益天线等重要组件集成于微小模块中,同时搭配动态信标发射间隔设计,既能满足消费级场景的长续航需求,也能适配工业级场景的连续工作要求。
飞睿智能UWB芯片模组,可灵活适配不同场景的个性化需求,可集成到设备产品中,快速实现高精度定位功能。此外,飞睿智能还自主研发了UWB综合测试仪器,可完成发射功率校准、接收灵敏度校准以及高精度测距时延校准,为产品大规模量产提供了坚实保障,已成功支持多家客户实现稳定量产。UWB芯片模组在众多应用场景中实现落地,展现出强劲的场景适配能力与市场竞争力。UWB芯片模组推动智能门锁从“主动操作”向“无感通行”升级,重新定义了入户交互标准,成为高端智能门锁的重要技术支撑。UWB芯片模组在智能门锁无感解锁场景中的深度应用,采用“标签+基站”的协同模式,无需用户手动操作,即可实现“走近即开、人走门锁”的无感体验,其中,用户携带的手机、智能手环或专用UWB钥匙扣作为标签端,内置UWB标签模组;智能门锁内部则嵌入UWB接收基站模组,两者完成安全身份绑定与密钥配置后,建立稳定的加密通信链路,从源头保障通信安全,防止了中继攻击等安全隐患。UWB芯片模组搭载的双向飞行时间法(TW-TOF)与到达角度(AoA)融合算法,是实现无感解锁精准性的核心,与传统蓝牙仅能实现“米级距离判断”不同,该融合算法可实时测算标签与门锁的距离、方位角及移动轨迹,定位精度可达厘米级,测角精度可达±3°,能够区分“门外解锁”与“门内误触”,解决传统解锁方式的误触发问题。
在实际应用过程中,UWB芯片模组通过多维度优化,实现了无感解锁的流畅性与安全性的双重提升。当用户携带标签设备靠近家门时,门锁内置的UWB基站会主动扫描周边UWB信号,标签被唤醒后,向基站发送纳秒级脉冲信号,启动测距与身份验证流程,实现“无感唤醒、瞬时响应”。基站通过TW-TOF算法精准测量信号的飞行时间,计算出标签与门锁之间的实时距离,同时结合AoA技术测算用户相对于门锁的角度和移动轨迹,当用户进入门外预设的解锁区域,且移动方向朝向门锁时,系统会自动触发解锁认证流程。UWB芯片模组会启动动态密钥交互机制,标签与基站进行实时加密通信,验证标签的合法性,同时结合用户的步态特征等动态信息,进一步提升解锁安全性,有效抵御中继攻击、伪造标签等恶意破解行为。身份校验通过后,门锁自动解锁,用户轻推即可进入;进入室内后,门锁通过陀螺仪传感器检测门体开启角度,结合UWB信号的位置变化,自动执行上锁操作,形成“走近解锁、进门上锁”的入户闭环,消除用户“是否锁门”的安全焦虑。
随着人们生活水平的提升,各类随身物品、家庭资产、宠物及老人儿童的安全守护需求日益增长,防丢寻物成为日常生活中的高频需求。传统防丢产品多采用蓝牙技术,受限于定位精度低(米级)、抗干扰能力弱、有效距离短等短板,仅能实现“大致范围提醒”,无法精准定位物品位置。飞睿智能UWB芯片模组凭借厘米级定位、长续航、强抗干扰的优势,打造了“实时追踪、精准定位、智能预警”的防丢寻物方案,通过灵活的硬件形态与算法适配,满足不同场景的防丢需求,为用户提供安全守护。将UWB芯片模组封装为小巧的UWB Tag标签,可应用在钥匙、钱包、背包、行李箱、耳机等易丢失物品上,用户手机安装配套APP并完成配对后,Tag与手机之间通过UWB信号实时双向测距,APP实时显示物品与用户的距离、方位信息,定位误差控制在厘米级。这一精度意味着,即便物品被隐藏在抽屉角落、沙发缝隙、衣柜深处,用户也能通过APP上的指向性箭头,精准找到物品位置。此外,UWB防丢Tag还支持预警功能,当物品与手机距离超出预设范围时,手机与Tag设备会同时发出警报,提醒用户及时留意;用户也可通过手机APP主动触发Tag警报,快速找到隐藏的物品,进一步提升防丢寻物的便捷性。同时,用户可通过APP预设安全范围,当老人、儿童超出预设安全范围时,手机与佩戴设备会同时发出警报,并且APP会实时推送位置提醒,用户可根据轨迹追踪快速找到目标,有效预防走失风险。
随着智能机器人技术的快速普及,从消费级的智能行李箱、陪伴机器人,到工业级的巡检机器人、仓储搬运小车、服务机器人,自动跟随功能成为提升人机协同效率的刚需,也是机器人智能化水平的重要体现。UWB芯片模组凭借厘米级定位、毫秒级响应、强抗干扰、高集成度的优势,为机器人设备自动跟随提供了新的解决方案,实现“精准锁定、平滑跟随、稳定可靠”的高效人机协同,推动机器人行业从“固定作业”向“动态随行”的技术迭代。通过UWB模组实现对目标的实时精准定位,再结合运动控制算法,调整机器人的行驶速度、方向与跟随时距,确保机器人能够实时跟随目标移动,且不发生碰撞、不跟丢。用户随身携带的集成UWB标签模组的设备,作为跟随目标,标签周期性发射纳秒级UWB脉冲信号,实时传输身份与位置标识,信号传输延迟低,确保位置数据的实时性;机器人基站端搭载UWB接收基站模组(多天线阵列设计),接收标签信号后,通过TW-TOF+AoA融合算法,精准解算用户的精准位置、移动速度、移动方向,位置更新频率高,能够快速捕捉用户的轨迹变化,即使在用户快速行走、转弯、变速的情况下,也能实时同步位置信息;运动控制端接收基站传输的定位数据,结合IMU惯性传感器、编码器等辅助数据,通过动态路径规划算法,调整机器人的行驶速度、方向与跟随时距,始终保持预设的安全跟随距离,实现“人动设备随”的流畅协同,适配动态场景需求。
从智能门锁的无感解锁,到高精度防丢寻物,再到机器人设备的自动跟随,飞睿智能UWB芯片模组以精准空间感知能力为核心,深度赋能众多应用场景,解决了传统技术的痛点,推动了各行业的智能化升级。未来,随着物联网、人工智能、智能家居、智能汽车等产业的飞速发展,精准空间感知的需求将持续攀升,UWB技术也将迎来更广阔的发展空间。飞睿智能将持续深耕UWB技术领域,紧跟行业发展趋势,不断优化产品性能,丰富产品矩阵,推动UWB技术与更多场景的深度融合,助力各行业实现智能化升级,让精准感知技术融入生活与生产的每一个细节。