紐瑞芯發布面向智能手機和AR/MR的UWB芯片NRT82800系列

在2022年卡塔爾世界杯中，官方比賽用球“Al Rihla”（阿拉伯語，中文譯名“旅程”）內部安裝了中心芯片系統“CTR-CORE”，其能夠以500次/秒的速度記錄足球運動相關數據。在CTR-CORE技術系統中，還內置一個500Hz傳感器（IMU），在比賽期間收集高精度的足球運動數據，讓設備檢測到更準確的觸球點。

圖：Al Rihla內置球“芯”

“CTR-CORE”技術提供商之一是德國物聯網企業KINEXON，其方案中所應用的“實時定位技術(RLPS)”基礎就是UWB（無線超寬帶技術）。“也就是說，這次卡塔爾世界杯上，每一個比賽用球中都植入了UWB芯片。” 11月30日，在由中國RISC-V產業聯盟和芯原微電子主辦的第二屆滴水湖中國RISC-V產業論壇上，深圳市紐瑞芯科技有限公司總經理兼首席技術官 陳振騏介紹了UWB技術和應用場景，并發布了公司基于RISC-V架構，面向智能手機和AR/MR的高性能UWB通信定位系統芯片NRT82800系列。

深圳市紐瑞芯科技有限公司總經理兼首席技術官 陳振騏

UWB其實大家并不陌生，這是一種通信技術，最主要的應用是做定位測距和測角。“紐瑞芯通過技術創新，把定位精度大幅提高到了1cm，這極大擴展了應用方向。” 陳振騏說到，在 UWB的距離范圍上，UWB技術由于頻率相對較高、帶寬較大，所以很多場景下發射功率受限。當前歐美主流UWB芯片測距范圍普遍在30-50米，“而紐瑞芯的芯片在不加外部射頻器件的基礎上，可以達到100米以上的測距距離，這也大幅刷新了單芯片UWB測距范圍的距離限制。”

UWB除了定位、測距外，現在更多還用在手機和穿戴式設備上用于多天線測角。測角精度是一個新且重要的需求，歐美主流芯片測角精度基本在3°-10°，這導致UWB的使用場景范圍受限。據介紹，紐瑞芯的UWB芯片可以實現1°的測角精度。“這是領先國際競品的性能，在室外環境下，30米條件下可以達到同樣的測角精度。” 陳振騏表示。

在測距測角范圍內，對UWB技術更有挑戰的是整個空間定位的范圍（FoV）的應用。當前在歐美主流智能手機上，已經大范圍采用UWB技術，但由于受限于測角、定位范圍，FoV主要集中在±60-70°水平角范圍內。

據悉，紐瑞芯憑借射頻上的優勢技術，將這個范圍擴展穩定到±90°范圍內進行測角，而且中間沒有跳點。在俯仰角上同樣也能達到±90°，在測距、測定位系統應用上可達到整個半球的全面覆蓋，這對于各類相關應用是極大的推進。

陳振騏表示，紐瑞芯推出了多系列UWB芯片產品，其中ursamajor800系列是在高端功能和性能上最優的全集產品，主要面向手機和未來的頭顯穿戴式設備，支持多通道接收，也包括雷達感知、高速傳輸，可同時實現多天線、多場景應用。

由于UWB技術在汽車電子——尤其是數字鑰匙應用中快速鋪開，紐瑞芯還推出了ursamajor700車規系列產品。在車規上率先實現了雷達和人體活力感知功能。

ursamajor600系列則面向目前快速增長且多樣化的IoT、智能設備、智能家電，包括各種定位場景、工業物聯網、泛物聯網應用。陳振騏表示，該系列的產品封裝形式較多樣化，充分考慮低成本、低功耗考等多種用戶需求，還可與其它技術做搭配融合。

最新推出的第二代UWB系列產品NRT 82800系列是高集成、高性能、低功耗的超寬帶（UWB）定位通信系統芯片，頻段支持CH5~CH15 11個UWB BAND（6.5 GHz to 10 GHz），最高帶寬支持到1.3GHz，同時支持IEEE 802.15.4-2020和 IEEE 802.15.4z協議標準以及FiRa聯盟規范。該芯片適用于高精度實時定位、物聯網、消費電子和安全數據傳輸領域。

其中3D-PDoA引擎采用全新RISC-V內核，可用于更多場景的同時增強了雷達功能和低功耗深度睡眠模式，安全上集成AES安全引擎。射頻上采用UWB整體射頻封裝，在27.2和31.2Mbps下實現124.8Mbps通信速率。通過低功耗和軟件算法適配，可以實現電池供電應用。據悉該產品現已投產，將在明年量產。

最后陳振騏介紹了UWB技術的市場應用。UWB技術籍由在室內高精度定位，以及良好的安全性，已在多個應用場景鋪開，產業領域涉及智能手機、智能汽車、5G物聯網和工業物聯網等。預計未來UWB會成為設備標配，形成跟藍牙、Wi-Fi相當普及程度和規模的新無線技術。

紐瑞芯總結了UWB的七大主要應用場景：

    1.尋物定位。

    藍牙Find My解決的是遠場地位，但是在近場、在復雜場景下要找到需要近場定位，需要藍牙和UWB結合，它是Find My一部分，蘋果今年的部分新品已經采用UWB技術。據悉紐瑞芯已經跟蘋果打通，產品實現出貨。

    2.智能汽車。

    歐洲汽車行業目前正以UWB、NFC和藍牙三個技術融合，實現“無鑰匙”無感進入、無感落鎖。其原理是用藍牙做低功耗和全范圍檢測，結合安全信息交互和精確位置范圍感知，由UWB最終交互實現車的“開鎖、落鎖”。此外，與支付、車內“活體檢測”功能結合也是UWB技術在鋪開的應用方向。

    3.智能家居。

如今無論白電還是黑電，多種室內無線通信技術已經解決了互聯互通難題，新技術也在不斷涌現。在高精度定位測距和位置感知上，UWB和這些通信通信結合會帶來很多新場景，包括電視、音響、空調、掃地機器人等，實現全屋全場景的空間感知、空間定位。

    4.AR/VR。

    未來AR/VR主設備上，UWB作為高速低延時的直連方式，會成為頭顯設備的關鍵技術。

    5.智能手機。

    未來1-2年會看到UWB成為手機的標配技術，和其它智能設備的相互配合會有非常廣泛的應用。

    6.智能導航。

    NB-IoT、Wi-Fi等技術已經在導航應用上做了很多努力，UWB以更高的精度、更好的室內場景適配，會成為室內導航應用帶來更好體驗。

    7.智能工廠。

    物流和工業互聯網場景，也是UWB主要的應用范圍。