原创 UWB防丢器方案浅析

2023-12-29 11:39 396 1 1 分类: 消费电子

据研究机构Techno Systems Research调研数据预测,2021年全球UWB产品的出货量将超过2亿个,到2027年将翻5倍超过12亿个。其中智能手机将在2027年占比最大,其次则是汽车、智能家居设备、可穿戴设备、消费者标签和 RTLS B2B。据悉小米昨晚发布的MIX4搭载了UWB技术,或是选用了小米所投企业芯百特的芯片方案?旨在实现设备间一指连的“一指操控”和“一指投送”,有点与华为的“超级终端”交互功能一较高下的意思!另一款UWB产品OPPO一键联手机壳Tag套装据悉选用了Qorvo芯片方案。


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图1、UWB 的成长预期(来源:Qorvo)


UWB英文全称为Ultra Wideband,指超宽带技术,除了拥有500MHz以上的频带宽度,相较于WiFi、蓝牙等无线定位技术,抗干扰强定位精度更高,能达到定位误差小于10cm。所以UWB超宽带技术在工业端已经发展了很多年,有数据预测未来UWB技术将在室内定位应用领域中占据三到四成的市场份额。UWB技术可以实现实时、超准确、超可靠的厘米级定位和通信。


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图2、几种技术的详细对比(来源:Qorvo)


当前UWB芯片成本相对较高,是其推广开来的障碍之一。据悉市场主流的UWB芯片均价在5美元左右,参照华强北9.9元买TWS耳机的案例去预测,我们所探讨的UWB Tag产品售价9.9元,那么UWB芯片价格需降到1美元以内方能实现薄利。


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图3、短距无线技术的详细对比(来源:国际电子商情)


而以iFixit拆解的AirTag、SmartTag和Tile Mate三款Tag产品,我们来做一个元器件构成分析。


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图4、三款Tag产品的拆解图(来源:IFIXIT)


品牌

型号

Tag产品

描述

售价

松下(PANASONIC)

CR2032

AirTag

3V 220mAh,UWB防丢器

229元

宇峰(HENLI MAX)

CR2032

SmartTag

3V 0.66 Wh,蓝牙防丢器

168元

松下(PANASONIC)

CR1632

Tile Mate

3V 0.39 Wh,蓝牙防丢器

19.9美元

表1、三款Tag产品电池对比


三星新一代SmartTag+产品,已从Nordic的NRF52833低功耗蓝牙5.0 SoC,升级为“恩智浦(NXP)的UWB芯片Trimension SR040+低功耗蓝牙5.0 SoC芯片QN9090”方案。


苹果自研的U1芯片(UWB芯片)尚未面世前,选用过DECAWAVE的芯片方案,也难怪QORVO/DECAWAVE的DW3000兼容支持与Apple U1芯片的互操作。我们从网上搜集到的BOM信息,AirTag的还算全面。


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图4、苹果AirTag主板(来源:达尔闻说)


品牌

型号

描述

苹果(APPLE)

U1

UWB芯片

NORDIC

nRF52832

低功耗蓝牙芯片,集成NFC

兆易创新(GIGADEVICE)

GD25LE32D

4MB SPI NOR Flash

德州仪器(TI)

TLV9001

单通道、1MHz、RRIO、 1.8V 至 5.5V 运算放大器

德州仪器(TI)

TPS62746

低功耗直流/直流高效降压转换器

安森美(ONSEMI)

FPF2487

过压保护负载开关

美信(MAXIM)

MAX98357B

AB类数字音频放大器

博世(BOSCH)

BMA280

三轴加速度传感器

松下(PANASONIC)

CR2032

3V 220mAh,纽扣电池

-

-

蓝牙天线、NFC天线、UWB天线、PMIC、阻容感等

表2、苹果AirTag的BOM表


消费级1美元以内的SoC芯片由哪家率先突破呢?技术积累不可断,或将在以下芯片原厂/模块厂商中诞生:

品牌

型号

描述

苹果(APPLE)

U1

UWB芯片

QORVO/DECAWAVE

DW1000\DW3000

无线收发单芯片,适用于物联网 (IoT)应用

恩智浦(NXP)

SR040

专为物联网环境中的测距应用而设计

精位(JINGWEI)

JR3401\JW900

JR3401集成UWB射频和信号处理、数字通信及控制,定位精度:5cm,定位刷新率>12000Hz

清研讯科(TSINGOAL)

TSG5162

UWB CH 5 & 9 + BLE5.1 双频定位芯片,有TICTAG方案

纽瑞芯(NEWRADIOTECH)

-

UWB大熊座(UMAJ)系列SoC芯片

微芯(MICROCHIP)

ATA5350\ATA5352\ATA8350\ATA8352

UWB芯片

3DB

3DB6830

超低功耗

驰芯半导体(CXSEMI)

CX100

高集成度UWB SoC芯片

天工测控(SKYLAB)

SKU609

蓝牙UWB组合模块,蓝牙芯片采用NRF52832、UWB芯片采用DW1000

安信可(AI-THINKER)

BU01

UWB模块,无需RF设计,UWB芯片采用DW1000

信维(SUNWAY)

SWM1000SR040

UWB模块,集成了NXP Trimension SR040 UWB芯片,天线,电源管理和时钟控制等功能标准模组,简化了客户端的射频设计

奉加(PHYPLUS)

-

支持802.15.4脉冲UWB标准,能够实现厘米级的精确定位

芯百特(CHIPBETTER)

CBG9326\CBG9326

PA功率放大器,另可提供UWB全波段的低噪声放大器和射频开关。小米有投资入股

瀚巍(MKSEMI)

-

OPPO有投资入股

优智联(ULTRACEPTION)

-

联发科间接投资入股

表3、UWB芯片一览表


消费级UWB产品,注定是由AirTag引爆吗?安卓和鸿蒙等系统下的Tag产品,拯救记忆和丢三落四的良品,肯定也很有市场的。国内庞大的市场需求,以及工程师红利,都将助推UWB防丢器的发展。拍明芯城是快速撮合的元器件交易平台,聚焦服务长尾市场的中小微电子企业,帮助每一颗芯片的Design In、Design Win和流通买卖更高效,深入落地到千行万业,做最好的元器件搬运工,助力硬科技创新,您觉得打造UWB爆发的元年将是哪一年?

UWB

作者: 拍明芯城, 来源:面包板社区

链接: https://mbb.eet-china.com/blog/uid-me-3882784.html

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