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研发出超宽带微定位技术

人工智能 2021-08-04 16:01:17

从增强现实游戏到自动车锁:测量设备的位置在现代生活中变得越来越重要。除了我们要求的精度远远超出 GPS 或蓝牙的范围之外。借助 imec 的超宽带 (UWB) 微定位技术,可以精确定位空间中物体的位置。“在未来几年,这项技术的使用将急剧增加,”霍尔斯特中心超宽带和蓝牙安全接近项目经理的 imec 克里斯蒂安巴赫曼说。

Imec 是纳米电子和数字技术的研究和创新中心。它是 FiRa 联盟的一部分,该联盟致力于利用 UWB 技术开发和应用用户体验。其中,imec 开发了一种可以低成本批量生产的 UWB 无线电芯片。

借助imec 的超宽带技术,可以详细地确定物体的位置。这种 UWB 技术是一种极其精确且节能的定位解决方案。巴赫曼看到了围绕这项技术的兴奋,它似乎“过时”了一段时间,又回来了。“该技术使用的算法越来越好,将其实施到产品中的成本越来越低。”

从 GPS/蓝牙到 UWB

目前,无线设备通常仍由 GPS 或蓝牙控制,但这并不总是理想的,Packetcraft 副总裁 Jason Hillyard 解释说。“目前imec和Packetcraft正在合作,将Packetcraft的UWB协议软件集成到imec的下一代UWB芯片技术上。我自己开特斯拉,它有一个基于蓝牙和GPS的自动无线锁。如果我三四米离开时,锁已经自动打开了,我女儿可能站在车旁边,可以使用把手打开车门。当然,这并不总是理想的。在这种情况下,UWB 更准确,因此更安全。 ”

但 UWB 包含更多独特的功能。在特定位置(例如室内),GPS 不起作用,但超宽带可以。“例如,考虑一个受限的、安全的、无钥匙进入,”巴赫曼补充道。“这就是技术可以发挥巨大作用的地方。甚至可以控制客厅中的扬声器和其他智能设备,精确到水平。” 在增强现实游戏和机器人技术中,人类和机器人必须协同工作,该技术也在取得进展。考虑超宽带在未来机器人技术中的应用,例如安全的人机协作(co-bots)或智能室内农业的自动导航等应用。

UWB 技术已经在一些选定的应用中大规模使用。苹果首先在 iPhone 11 系列中引入了这项技术。通过UWB,只要启用iPhone 中的UWB 模块,iPhone 就可以使用AirTag 准确搜索对象。

社交隔离

该技术在过去一年半中也被用于巴赫曼和希尔亚德从未预见到的用途。“在电晕危机期间,无线技术在社会疏远方面做出了重大贡献,”巴赫曼说。例如,与 UWB 配合使用的社交距离设备的部署已经在 J​​ohan Cruijff Arena 体育场进行了测试。

荷兰电信公司 KPN 的 COVID 蜂鸣器是一种设备,当有人进入它 1.5 米范围内时,它会振动并闪烁。“在 2020 年之前,我永远不会想到这样的应用程序,”Hillyard 说,“在这里,您会再次看到该技术的准确性非常重要。使用 GPS 或蓝牙,我们永远无法判断人们是否拥有一个或相距两米。”

“我们将陷入加速发展的旋风中”

根据 Hillyard 的说法,UWB 将在未来几年聚集大量动力。“从技术的角度来看,它将开始类似于我们在蓝牙中所看到的:技术的兴奋将伴随着新产品的爆炸式增长。我们将陷入加速发展的旋风中,”巴赫曼也看好未来大规模使用UWB。尽管他确实有一个保留意见:该技术仍有很大的优化空间,例如在能源效率方面。“相比之下,蓝牙使用几毫瓦,而 UWB 使用几十到几百毫瓦。那里肯定还有一些收获。”

在未来一段时间内,imec 将继续在 Holst 中心努力开发新的创新,这对于进一步改进技术至关重要。Bachmann 解释说:“例如,我们正在研究新的低功率无线电接收器和新算法,包括进一步提高准确性的技术。这可能为未来的应用铺平道路,例如使用 UWB 的微型无人机或协作机器人.”

就目前而言,UWB 技术对公众来说仍然相对陌生。根据希尔亚德的说法,这不一定是件坏事。“很多人只想要一个很酷且运行良好的小工具或特定应用程序,”Hillyard 说。“只要他们体验到 UWB 带来的积极好处,就无所谓。看到你们长期致力于开发的技术被用于改善人们生活的产品,我非常期待。我很期待 UWB进一步发展并进入市场广泛采用该技术。” Bachmann 补充道:“因此,我们绝对愿意与工业合作伙伴进行更多合作。”

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