車載UWB雷達開始商用,相較于毫米波雷達有何優(yōu)勢?-IOTE物聯(lián)網展
近日,半導體知識產權公司CEVA宣布,對其UWB業(yè)務線進行擴容,為車內兒童存在檢測場景推出UWB雷達平臺,從而滿足Euro-NCAP及其他地區(qū)的類似規(guī)定。
圖片來源:CEVA
據了解,兒童存在檢測是一種安全系統(tǒng),旨在檢測兒童或寵物是否意外遺留在車內并發(fā)出警報。目前,歐洲的Euro-NCAP、中國的CNCAP、美國的NHTSA都在積極推動此系統(tǒng)落地,車內兒童的安全已在國際范圍內受到重點關注。
(注:Euro-NCAP為歐盟新車認證協(xié)會;CNCAP為中國新車評價規(guī)程;NHTSA為國家公路交通安全管理局)
根據CEVA介紹,其UWB雷達解決方案有三個特點,一是以低于1bpm(每分鐘呼吸,Breath Per Minute)的分辨率提供更加精確的檢測;二是同時利用相干解調架構和測距算法,支持手勢識別和入侵者警報功能;三是該方案設計為可與目前火熱的數字車鑰匙共存,允許重復使用數字鑰匙UWB錨硬件。
不過,根據已知信息可以發(fā)現(xiàn),該UWB解決方案應用的是其雷達功能。雖然UWB的發(fā)展近兩年如日中天,但還是以其定位功能為主,雷達實際上是其非常“古老”的能力。然而,毫米波雷達、激光雷達、攝像頭等方案在車端場景“廝殺”異常激烈的今天,UWB是否能憑借雷達功能拿下屬于自己的市場呢?另外,UWB雷達對比其他技術又有哪些優(yōu)劣呢?
UWB老技術,車載新應用
UWB技術出現(xiàn)在20世紀60年代,最早用作雷達系統(tǒng)實現(xiàn)探測、檢測功能,主要用于軍事方面,1989年,美國國防部首次將其名字確定為"超帶寬"。之后,隨著世界走向和平,UWB的應用場景也從軍用走向民用,在2002年,F(xiàn)CC(美國聯(lián)邦通信委員會)正式將3.1GHz-10.6GHz作為UWB室內通信頻段向民用領域開放。
UWB應用(圖源:《中國UWB與藍牙市場調研報告(2021版)》,AIOT星圖研究院)
作為雷達,與傳統(tǒng)的激光、紅外探測和聲波探測技術相比,利用UWB雷達檢測人體的生命信號不受環(huán)境溫度、熱物的影響,能有效穿透介質,較好地解決了激光、紅外探測受溫度影響嚴重、遇物體阻擋失效及誤報的概率,也克服超聲探測受環(huán)境雜物反射干擾、水、冰、土阻擋失效的問題。
如今,在戰(zhàn)后傷員探尋、地震或塌方后人員探尋等方面,UWB雷達仍是主流方案。
而隨著民用領域需求的激增,尤其近兩年來車市的火熱,UWB基于其技術的成熟得到了更廣泛的應用,也迎來了第二個高速發(fā)展期。作為低成本的車內雷達解決方案,UWB雷達檢測應用早已被作為概念提出,尤其在車內生命體征狀態(tài)監(jiān)測、UWB腳踢打開后備箱兩個場景中。
圖源:清研訊科
當然,UWB的對手也不再只是紅外、聲波等,而需要面對如今風頭更甚的毫米波雷達、攝像頭等,那么,在此背景下,UWB雷達是否具有優(yōu)勢呢?
技術上或不具優(yōu)勢,但產業(yè)上優(yōu)勢明顯
針對除兒童存在檢測外的更多智能駕駛使用場景,目前攝像頭、毫米波雷達、UWB雷達均能實現(xiàn),但實現(xiàn)方式并不相同,其效果和成本上也有所不同。而通過討論相關方案在技術、產業(yè)、成本的問題,便能了解在該場景下哪種技術商用的可能性更大,又是否具有應用前景。
技術角度
從技術上來說,對比以攝像頭為主的視覺方案,基于UWB雷達技術的方案能夠有效保護用戶的隱私安全。并且,目前無論是車載還是居家的監(jiān)測需求,都已在不斷告別攝像頭方案,轉而選擇雷達等傳感器,在滿足監(jiān)測需求同時,避免個人隱私泄露。
但對比毫米波雷達,UWB卻不占優(yōu)勢。眾所周知,無線電波的波長越短、頻率越高,相同時間內傳輸的信息就越多。于是,對比毫米波雷達3KHz-3000GHz的使用頻段,UWB的3.1-10.9GHz的使用頻段的確不如前者。
另一方面,今年1月,我國工信部無線電管理局發(fā)布了《超寬帶(UWB)設備無線電管理規(guī)定(征求意見稿)》。根據新規(guī)定內容,未來國內UWB技術的使用頻段為:7235-8750MHz。相比此前國內常用的6000-9000MHz進行了一定收窄。雖然規(guī)定能夠使UWB更加標準化,但也一定程度上對其應用場景進行了限制。
產業(yè)角度
從產業(yè)的角度來說,針對跨設備間的聯(lián)動性,對比攝像頭所代表的視覺方案,UWB的確不如攝像頭應用量大。
不過,對比毫米波雷達,UWB的生態(tài)完整度卻更好。尤其隨著更多的移動設備都在搭載UWB芯片,多設備的聯(lián)動需求能帶動更多的應用落地。比較具有說服力的是,作為出貨量最大的消費級設備,手機正在不斷安裝UWB芯片。
據了解,2022上半年全球智能手機UWB的滲透率約16%,目前蘋果(全系標配)、三星(Note20系列)、小米(MIX4)都已搭載UWB技術。而到2023年將有更多品牌及型號的手機會加入其中,今年開年發(fā)布的魅族新機魅族20 Pro就已確認搭載UWB技術。
成本角度
從成本的角度來說,目前一枚UWB芯片的價格在4-4.5美金(折合人民幣約30元),通常一輛車需要裝配約5枚UWB芯片,算下來UWB方案的成本價約為150元。
對比視覺方案,普通車載攝像頭模組價值量為200元,ADAS車載攝像頭模組價值量則為400元,一輛車需要裝配至少6顆攝像頭(1個前視,1個后視,4個環(huán)視),市面上車載攝像頭方案的成本價約為2000元。
而對比毫米波雷達方案,通常艙內毫米波雷達的成本約300元、腳踢100元,市面上車載毫米波雷達的成本價為2萬/套(整套輔助駕駛方案)。
由此不難看出,UWB方案在成本上依然占據優(yōu)勢。
結語
隨著車市的持續(xù)火熱,更多對監(jiān)測、定位存在需求的場景不斷出現(xiàn),UWB在未來必然會受到更多關注,得到更加廣泛的應用。雖然在很多場景下,UWB在技術等方面不具備明顯優(yōu)勢,但基于適配性等多方面的考慮,UWB定然能拿到更多市場。