高精度定位时代下，各大UWB芯片竞争力对比

Qorvo

2020年，Qorvo以4亿美元收购了爱尔兰UWB公司Decawave，并由此以其代表芯片DW1000进入UWB市场。DW1000支持3.5GHz到6.5GHz六个射频频段，用户可以自行编程发射机的输出功率。

460062 a  39 e  009079 a  297 AE  9e  733 F6 b5 c  870 cc  192

DW1000/Qorvo

根据说明书中给出的数据，DW1000可以实现10厘米精度的定位，定位范围可以扩展到290米，还支持110kbps、850kbps和6.8Mbps三种数据速率，在110kbps时，其通信范围可以扩展到290米。DW1000的功耗也极低，其睡眠电流为1uA，深度睡眠电流可低至50nA。

9 FFA  6982243 a  2a  5d  5630 e2f  6 e  46 bafd  8 F4 d  973 c  4

DW3000/Qorvo

DW3000是Qorvo的第二代UWB芯片，支持6.5GHz和8GHz通道，可提供10cm以内的距离精度和5的角度测量精度。DW3000在低功耗方面又有突破。它的功耗不仅比BLE蓝牙低，而且比DW1000低5倍。

苹果

苹果在2019年发布的iPhone11中首次使用UWB技术，依托U1 UWB芯片，苹果成为第一家将UWB芯片引入智能手机设备的公司。这款U1芯片的存在，让iPhone11可以通过空间感应技术，精准探测到其他搭载U1芯片的苹果设备。iPhone11之后的所有iPhone都搭载了这款芯片，用于今年推出的AppleWatch智能手表、HomePodmini智能音箱和AirTag。

据苹果公司的专利查询，说，早在2006年，甚至在最初的iPhone发布之前，苹果就申请了t  of  UWB和网络定位的专利。此后，苹果陆续申请了多项与UWB相关的专利。iPhone中的UWB只以6.24GHz和8.2368GHz两种频率传输，发布之初只与其他U1芯片通信。从网上拆解测试的结论来看，苹果的U1芯片采用的是ArmCortex-M4为核心，比Decawave的DW1000芯片略小，采用的是TSMC的16FF工艺。

UWB大大增强了苹果设备的定位能力。通过UWB收发电路、运动传感器电路、控制电路和振动输出引擎，苹果的搜索app具备了精准定位的能力。通过发送和接收信号，确定到达角度、距离和方向，在屏幕上给出UI指令，当设备指向定位对象时也提供振动反馈。

190664 c  2781 e  9579 c  78 DFA  50d  1d  c  909429397 e  44

iPhone和UWB配件/苹果之间的邻近交互过程

现在，苹果进一步开发了这款芯片的通信能力，支持与MFi认证的第三方UWB芯片交互，实现iPhone作为智能汽车钥匙的功能。目前，Qorvo和恩智浦厂商都已经推出了测试阶段的开发套件，供开发者在苹果生态系统中构建UWB产品。

恩智浦半导体公司

恩智浦推出了用于物联网设备/标签和汽车安全通道的Trimension  SR150/SR040和NCJ29D5，以及用于工业市场的Trimension  OL23D0。由于片上闪存和MCU的集成，OL23D0是一款开放的UWB芯片，可由客户完全编程，因此更适合专用性强的工业市场，支持客户特定的协议栈。

a  57669 f0a  80 FB  774d  4615 Fe  62 EC  9ed  82671854 c  5

三卷ol23d  0/恩智浦

上文中提到了恩智浦已经针对苹果U1芯片推出了对应的开发套件，但恩智浦似乎并不打算把UWB在手机上的应用完全捆绑在苹果生态上，因此恩智浦也推出了针对移动应用的UWB芯片Trimension SR100T。SR100T选择了6到9GHz的频段，即便在nLOS非视距的情况下，该芯片也可以做到±10cm的范围精度和±3°的角测量精度。

 

从GalaxyNote20 Ultra这款机型开始，三星逐渐在随后的GalaxyS21系列和Fold2上使用UWB技术，所用正是恩智浦的SR100T芯片。除了三星以外，小米也在今年发布的MIX4机型上用到了SR100T芯片，从目前产品布局来看，未来UWB可能会先在这些旗舰机型上亮相。

 

3db/瑞萨

 

5e9500f3bfa24108421fdef43d169a96b4895659

3DB6830原理图/ 3db

 

3DB6830为3db的旗舰UWB芯片，集成了极低功耗（单次测量功耗为10 uJ）的IR-UWB收发器，选用了6到8GHz的工作频段。在无阻挡的情况下，3DB6830可以做到120米以上的覆盖范围，精度做到10cm以内。该芯片还集成了一个通过验证的专用MAC层，可以抵御逻辑层和物理层的远程修改攻击，适用于安全的距离边界和数据传输应用，任何提供随机数生成和认证流程的MCU都可以驱动这颗UWB IC。

 

值得一提的是，3DB6830与以上芯片不同的地方在于选择了低速率脉冲（LRP）重复频率，而其他芯片均为高速率脉冲（HRP）重复频率。根据3db的描述，这将赋予3DB6830更低的测距功耗、更低的成本和更低的检测延迟。

 

瑞萨于2020年初获得了3db Access的UWB技术授权，借助瑞萨的MCU来打造安全UWB低功耗产品。去年11月份，瑞萨与Altran共同宣布，将利用这一技术来开发侦测社交距离的可穿戴产品。该产品结合了瑞萨具备HMI电容触控功能的SynergyS128 MCU以及获得授权的UWB技术。据其声明所述，该芯片所需功耗仅为竞品的十分之一，却可以实现误差范围在10cm内的精确测量。其功用是在其他设备进入安全距离时，通过LED和触觉反馈来发出警示，可用于出入境管理等抗疫要求严格的场景。

 

小结

 

从以上这些主要的UWB芯片来看，全球UWB技术的发展仍处于早期，还有很大的参与空间，中国公司虽然在UWB上起步较晚，却也开始了相关布局。与此同时，推动UWB普及的FiRa联盟已经有了100家以上的成员，确保一致性的认证工作也在紧锣密鼓地开展。UWB已经瞄准了Wi-Fi和蓝牙等无线连接技术，朝着并列的位置迈去。