UWB 초광대역 기술이란 무엇인가요? 초광대역 기술 현황과 전망에 대해 이야기해보겠습니다.
Apple이 AirTag를 출시한 이후 UWB 초광대역 기술이 시장에서 인기를 끌었습니다. 많은 남자아이들은 더 이상 아름다운 여자친구가 길을 잃을까 걱정할 필요가 없다고 말했습니다. 엄마들은 아이들의 교복을 바느질해 준다고 합니다. 마지막 기술을 사용하면 더 이상 장난꾸러기 아이들이 뛰어다니는 것을 걱정할 필요가 없습니다. 네티즌들은 초광대역 기술의 축복으로 소홀히 했던 조상의 기술이 역사의 무대에서 물러나야 할 수도 있다고 말했습니다.
시장에서는 BMW, NIO, 폭스바겐 등도 신차에 UWB 스마트키를 출시했다. 샤오미, 오포 등 휴대폰 제조사들도 지난해 소위 '원 핑거 커넥션' 공간 센싱 기술을 시연했다.
그렇습니다. 초광대역 기술은 최근 매우 뜨거운 관심을 받으며 시장에서 각광을 받고 있습니다. 초광대역 기술은 또한 많은 디지털 블로거들에 의해 사물 인터넷의 선두주자이자 차세대 무선 통신 기술의 혁명적인 기술인 Bluetooth의 대체 기술로 묘사되었습니다. 정말 그렇습니까? 초광대역 기술의 마법같은 점은 무엇인지, 초광대역 기술이 무엇인지, 그 기술적 특징은 무엇인지, 장점과 단점은 무엇인지 제대로 이해하고 계시나요? 오늘은 초광대역 기술을 합리적, 객관적, 과학적으로 분석해 보겠습니다. 전망, 개발 공간, 동향 및 포지셔닝.
1. UWB 기술의 발전 역사
우선 초광대역 기술은 모두가 생각하는 것처럼 최근에 발명된 새로운 기술이 아니다. 기술은 실제로 인류 최초의 무선 통신 방법으로 초광대역 기술의 개발 역사를 추적할 수 있습니다. 수천 년 전에 중국인은 만리장성의 봉우리를 사용하여 봉화 사이에 정보를 전송하여 시간과 위치를 감지했습니다. 외국 침략의. 1880년 이탈리아의 마르코니(Marconi)는 스파크 갭 송신기를 사용하여 대서양을 횡단하는 인류 최초의 무선 전송을 성공적으로 수행했습니다. 스파크 갭은 실제로 매우 넓은 대역폭을 갖는 매우 좁은 펄스이며, 이는 현대적인 의미로 등장한 최초의 초광대역 기술이기도 합니다.
영국의 가장 발전된 타이타닉호가 빙산에 부딪혔을 때, 이 배도 스파크 갭 송신기를 사용하여 최종 무선 조난 신호를 보냈습니다. 결국, 히로인 '루트'를 포함해 천 명에 가까운 사람들이 구조됐다. 1970년대 초광대역 기술은 군용 레이더, 군용 위치 확인, 군용 통신, 군용 영상 및 기타 기술을 포함한 군용 애플리케이션에 주로 사용되었습니다. 예를 들어, 군사 보안 통신에서는 보안 통신을 달성하기 위해 다중 주파수 호핑 기술이 사용됩니다. 예를 들어 벽 관통 레이더에서는 초광대역 협폭 펄스 특성을 사용하여 벽을 통해 테러리스트를 모니터링합니다. 이는 초광대역 기술의 응용입니다. 1990년 미군은 DARPA 기술 보고서에서 처음으로 UWB라는 용어를 제안하면서 초광대역 기술의 상업화 과정을 시작했습니다.
초광대역은 이름에서 알 수 있듯이 통신 지식을 아는 친구들은 일반 통신 시스템이 고주파 반송파를 사용하여 협대역 신호를 변조한다는 것과 통신이 차지하는 실제 대역폭을 알고 있습니다. 신호가 높지 않습니다. 초광대역은 기존 통신 기술과 달리 가장 간단하고 조잡한 나노초 수준의 비정현파 극히 좁은 펄스를 사용하여 정보와 데이터를 전송하고 수신합니다. 주파수 영역과 시간 영역의 관점에서 기존의 초광대역은 RF 회로에 국부 발진기, 차동 및 기타 RF 모듈이 필요하지 않은 순수한 시간 영역 신호 처리로 이해될 수 있습니다. 간단한 비유를 하자면, 4G, 5G, Wifi 신호는 중국어 고전을 읽는 것과 같습니다. 초광대역 기술은 원시 부족의 초기 언어에 가깝습니다. 단순한 의미를 표현하려면 긴 문단이 필요하지만 더 직접적이고 메시지가 더 명확합니다. 따라서 UWB, Wi-Fi 및 5G는 본질적으로 완전히 다른 두 가지 무선 통신 방법입니다.
단순히 정보를 기술하는 것은 우리가 말할 때와 마찬가지로 당신이 누구인지, 어디에 있는지, 무엇을 하고 싶은지의 3차원에 지나지 않습니다. 이를 데이터정보, 신원정보, 위치정보라고 합니다. 초기 데이터 전송(무엇을 할 것인가) 방향에서 초광대역 기술은 실제로 상용화되고 있다.
WiFi 기술이 아직 비교적 새로운 기술이었던 2003년 초, 미국 회사인 WiQuest는 OFDM 무선 아키텍처에서 고속 UWB 전송 기술을 시도하고 있었으며, IEEE 802.15.3a 표준에 따른 WiQuest의 베이스밴드 제품은 이미 구현되어 있었습니다. 8~10미터 내에서 4억 개의 파일을 전송합니다. 그러나 UWB 수신기의 RF 구조가 너무 복잡하고 칩셋 가격이 너무 높기 때문에 시장 구현이 시작되지 않았습니다. 더욱 치명적인 것은 2006년 WiFi Alliance가 802.11n 표준을 공식 데뷔하면서 MIMO 기술을 사용하여 600M 데이터 전송을 달성했다는 점이며, 이는 또한 고속 UWB 전송 무선 기술 솔루션의 실패를 간접적으로 선언했다는 것입니다.
2. UWB의 기술적 특징
이 세 가지 장점에 대해 이야기하고 나면 초광대역 시스템의 단점도 매우 두드러집니다.
3. 울트라에 대하여 -광대역 기술 일부 전망
이것이 초광대역 기술에 관해 내가 말해야 할 전부입니다. 기술에 대한 기본적인 이해와 모든 사람의 투자를 위해서는 지금 막 소개한 것만으로도 거의 충분하다고 생각합니다. 다음으로, 하드웨어 엔지니어로서 초광대역 기술 자체에 대한 좀 더 주관적인 견해에 대해 이야기하겠습니다.
우선 제가 먼저 지적할 점은 휴대폰을 중심으로 생태계를 구축하는 것은 분명 초광대역의 미래가 아니며, 미래를 갖기도 어렵다는 것입니다. 휴대폰은 극좌표를 이용해야 하기 때문에 휴대폰 내부에 안테나 2개를 장착해야 하는데, 휴대폰 내부 공간은 사실 매우 귀중하다. UWB를 구현하기 위해서는 비용과 설계 난이도가 크게 높아진다. 현재 Apple만큼 강력하더라도 감지를 위해 여전히 Bluetooth가 필요하며 이상적인 위치 지정 거리는 30미터 이내입니다. 실제로 근처에 아이폰이 없는 곳에 에어태그를 던지면 위치 파악이 무용지물이 됩니다. 동시에 Qualcomm과 Huawei HiSilicon의 진출로 UWB가 개발되더라도 Bluetooth나 Wifi와 같은 SoC에 통합되어 휴대폰에 플러그인으로 나타나지는 않을 것입니다. 물론 퀄컴이나 하이실리콘이 지금 그런 계획을 갖고 있다고는 생각하지 않는다. 왜냐하면 C측에서는 현 단계에서는 그런 필요성도 없고 현실적인 요구도 없기 때문이다.
두 번째 요점은 UWB 초광대역 기술이 이 기술의 실제 폭발을 촉진할 만한 놀라운 응용 프로그램이 아직 부족하다는 것입니다. 현재 초광대역 기술, 보안 액세스 제어, 품목 위치 지정에 대한 세 가지 주요 응용 시나리오가 있습니다. 및 장치 상호 연결. 예를 들어 자동차 키, AR 게임, 실내 내비게이션, 드론 배송, 스마트 의료, 보안 출입 통제 등 곰곰이 생각해보니 현재 큰 수요를 창출할 수 있는 실제 폭발적인 애플리케이션이 없다는 것을 알게 되었습니다. 개인적으로 일부 NFC 시나리오를 저렴한 비용으로 대체하면 어느 정도 개발 전망이 있을 수 있다고 생각합니다.
세 번째 요점은 초광대역 기술에서 여전히 극복하기 어려운 비용과 생태적 격차가 있다는 점입니다. 시중에 나와 있는 대부분의 초광대역 제품에는 Decawave의 DW1000 시리즈 칩이 탑재되어 있으며 여전히 사용되고 있습니다. 초기 802.15.4A 프로토콜과 암호화 기능을 탑재한 4Z 칩 솔루션의 가격은 터무니없이 높다. C측에서는 휴대폰 제조사들이 지금부터 생각을 통일해 주저 없이 UWB 홍보와 생태계 구축에 총력을 다하더라도 3~5년은 걸릴 것으로 예상한다. B측의 경우 전체 시스템은 한 방에 3개의 포지셔닝 포인트, 즉 3개의 기지국 지원이 필요하며 여러 방 간의 관계가 제품입니다. 현재 작은 쇼핑몰의 건설비용이 100만 위안이 넘는다는 것을 알게 되었습니다. 하지만 DW1000 칩에는 현재 회사 자체 알고리즘 최적화 기능을 테스트하는 알고리즘이 거의 탑재되어 있지 않아 실제로 기업 측에서 홍보하기가 더 어렵습니다.
마지막으로 네 번째 관점은 시중에 나와 있는 양산형 제품에 대해 전반적으로 이해하고 있다는 점이다. 사실 현재 시중에 나와 있는 UWB 제품은 이론과 현실 사이에 여전히 격차가 있다. 마켓은 작은 공간 환경에서만 사용할 수 있습니다. 정확한 포지셔닝의 확실한 장점은 공항, 실외, 넓은 방 등 장애물이 있는 복잡한 장면에서는 기본적으로 WiFi와 분리할 수 없다는 것입니다.
결론적으로 UWB는 많은 디지털 블로거들이 생각하는 것처럼 안정적인 전망, 통일된 표준, 제한이 없는 제품이 아닙니다. 반대로, 초광대역 기술은 매우 뚜렷한 장점과 단점, 명확한 제품 포지셔닝을 지닌 초기 산업이며 개발, 탐색 및 배치되고 있습니다.
초광대역에 대해 낙관하는지 묻는다면, 여전히 모든 것은 비용에 달려 있습니다. 헛되이. Apple에 대해 너무 미신하지 마십시오. Apple은 현재 비용을 절감하고 명품으로서의 기술을 과시할 수 있는 능력을 갖추고 있다고 말할 수 있습니다. 하지만 이 기술 자체에 관한 한 AI, NB-IoT, V2X 및 차세대 Bluetooth 프로토콜의 현재 진행 상황을 과소평가할 필요는 없습니다. AR, VR 방향으로 다중 센서 융합 SLAM의 반복을 포함해 정밀한 측위는 사실상 컴퓨팅 파워가 있는 한 해결할 수 없는 페인포인트에 불과하다. 저전력, 만물인터넷에 관해서는 NB-IoT가 있어서 초광대역 기술은 개인적으로 아직은 무용지물이라고 느끼고 있습니다. 4Z 칩 시스템의 비용이 너무 높습니다. 2~3년 내에 비용을 줄일 수 있다면 B-side에서도 개발이 가능합니다. 그렇지 않으면 플레이하지 마세요.