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(wǎng)展

近日，半導體知識產(chǎn)權(quán)公司CEVA宣布，對其UWB業(yè)務線進行擴容，為車內(nèi)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(jù)了解，兒童存在檢測是一種安全系統(tǒng)，旨在檢測兒童或?qū)櫸锸欠褚馔膺z留在車內(nèi)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(nèi)兒童的安全已在國際范圍內(nèi)受到重點關(guān)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(jù)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(diào)架構(gòu)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(shù)字車鑰匙共存，允許重復使用數(shù)字鑰匙UWB錨硬件。

不過，根據(jù)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(shù)又有哪些優(yōu)劣呢？

UWB老技術(shù)，車載新應用

UWB技術(shù)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(nèi)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(diào)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(shù)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(zhì)，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(shù)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(nèi)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(nèi)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(shù)上或不具優(yōu)勢，但產(chǎn)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(guān)方案在技術(shù)、產(chǎn)業(yè)、成本的問題，便能了解在該場景下哪種技術(shù)商用的可能性更大，又是否具有應用前景。

技術(shù)角度

從技術(shù)上來說，對比以攝像頭為主的視覺方案，基于UWB雷達技術(shù)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(zhuǎn)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(nèi)傳輸?shù)男畔⒕驮蕉唷?/strong>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(jù)新規(guī)定內(nèi)容，未來國內(nèi)UWB技術(shù)的使用頻段為：7235-8750MHz。相比此前國內(nèi)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(chǎn)業(yè)角度

從產(chǎn)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(jù)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(shù)。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(shù)。

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(nèi)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(jù)優(yōu)勢。

結(jié)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(guān)注，得到更加廣泛的應用。雖然在很多場景下，UWB在技術(shù)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。