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近距离无线传输技术的革新与应用

已有 729 次阅读| 2022-5-26 09:47 |系统分类:芯片设计

来自旋极星源


近年来,在计算机等相关技术的快速进步,高性能、高集成度的CMOS和GaAs半导体技术和超大规模集成电路技术的发展及低功耗、低成本消费类电子产品对数据通信的强烈需求的推动下,使得近距离无线通信技术得到了快速提高。并随着物联网技术与传统行业逐渐融合,创新的应用场景不断涌现,各种垂直应用实例逐渐落地,相关的无线通信技术也随之出现。目前,随着近距离无线数据业务迅速膨胀,近距离无线通信技术呈现出良好的发展势头。


近距离无线传输技术包括WIFI、蓝牙、UWB、ZigBee等,信号覆盖范围则一般在几十厘米到几百米之间。短距离无线传输技术主要应用在局域网,比如家庭网络、工厂车间联网、企业办公联网。


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低成本、低功耗和对等通信是近距离无线通信技术的三个重要特征和优势。近距离无线通信技术从数据速率可分为高速短距离无线通信和低速短距离无线通信两类。从上图中可以看到不同的无线数据传输协议在数据传输速率和传输距离有各自的使用范围。Zigbee、蓝牙以及WIFI标准都是工作在2.4GHz频段的无线通信标准。而UWB的标准则是工作在3.1~10.6GHz频段中占用500MHz以上的带宽。


旋极星源作为国家级高新技术企业,成立7年来,坚持走探索创新与核心竞争力齐头并进的道路,根据自身特点,精准把握市场需求,抓住巨大市场空间,积极布局具有代表的无线通信技术赛道,与细分物联网场景紧密结合。


基于位置服务的UWB高精度定位
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UWB技术作为一项新兴的技术产业,不同于传统的通信技术,它通过发送和接收具有纳秒或微秒级以下的极窄脉冲来实现无线传输的。由于脉冲时间宽度极短,因此可以实现频谱上的超宽带:使用的带宽在500MHz以上,也可以采用高精度定时来进行距离测算。


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传统的卫星信号会受到建筑物的干扰无法穿透建筑物,不能实现室内定位。在过去的两年里,UWB基于位置的功能帮助它打入主流消费电子产品市场。UWB室内定位具有穿透力强、功耗低、抗多径效果好、安全性高、系统复杂度低、能提供精确定位精度等优点。因此,超宽带技术可以应用于室内静止或者移动物体以及人的定位跟踪与导航,且能提供十分精确的定位精度。基于UWB的室内定位方案正在逐步渗透机场、展厅、 写字楼、仓库、地下停车、监狱、等需要使用准确的室内定位信息的应用。


随着时代的发展,室内定位的业务场景却越来越多,用户对室内定位的需求越来越强烈。旋极星源跟随市场的变化和需求在UWB赛道提前布局,推出的UWB射频前端芯片,完成3.8G-4.5GHz宽带脉冲调制信号,芯片集成SPI接口,采用COMS工艺实现高度集成的接收芯片。同时可以根据客户的定制需求进行反馈和更新迭代。


蓝牙技术演进加速应用渗透
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目前物联网应用的无线通信技术众多,WiFi、ZigBee以及LoRa技术都是物联网发展的强力支撑,且都在物联网各领域有着广泛的应用场景。蓝牙赛道已然是一片红海,许多龙头企业都纷纷入局蓝牙,为什么我们还选择蓝牙?


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从蓝牙的定义可以看出,它的核心是短距离无线电通信。作为一项发展近20年的无线技术,是全球部署最广泛的无线物联网连接技术之一,从1.0版本到现在的5.3版本,蓝牙的产业化优势逐步凸显,蓝牙的技术逐步成熟,这不仅大大降低了设备之间的长距离、多设备通讯门槛,还为 IOT 在城市建设、工业仓储、医疗等各类行业发展带来了难以想象的巨大空间。


蓝牙技术联盟(Bluetooth SIG)发布的2021蓝牙市场报告预测,至2025年,蓝牙设备的年出货量将从2020年的40亿台增长至60亿余台,2020-2025期间年复合增长率(CAGR)为10%。低功耗蓝牙单模式设备的出货量预计将在未来五年内增长三倍以上。低功耗蓝牙将继续对市场产生决定性影响,预计到2025 年,96%的蓝牙设备将包含低功耗蓝牙。


物联网的连接根据应用场景的不同具有多种模式,蓝牙可以实现多层次的连接,如音频、定位以及物联网领域的应用连接,可以使得应用厂商更好的满足客户需求。此外,蓝牙成熟的技术,已经普遍应用在TWS耳机、手机、平板电脑和其它PC设备及智能穿戴中。而且,随着蓝牙Mesh技术的不断完善,蓝牙对于物联网的适用性将会更强大。越发丰富的物联网应用场景,也让无数厂商察觉到,蓝牙除了连接之外,还有更多实现场景上的可能性。


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众所周知,随着通信技术的不断演进,5G 技术应运而生,随时随地万物互联的时代已经来临。满足不同社会群体的信息个性化需求是未来市场的发展趋势,以市场需求为导向的同时,加快个性化创新脚步,在了解客户个性化需求的基础上,及时开展技术的革新与应用,以蓝牙、UWB为代表的无线通信技术,仍然有很大的发展空间和市场机会。




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