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万字全景:超声波雷达和毫米波雷达的强劲对手——UWB近场感知技术

05/25 15:14
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2026年5月15日,理想 L9 Livis正式上市,该车型取消了全部12个超声波雷达,取而代之的是10个UWB近场感知单元。

在几个月前的2026年1月31日,小牛发布U3系列电动自行车,使用UWB雷达实现了BSD盲区监测与RCW碰撞预警,而这些功能之前通常是采用毫米波雷达来实现的。

在车载平台,UWB雷达似乎正在开始悄悄取代超声波雷达和毫米波雷达。

本文探讨一下UWB定位和雷达技术的基本原理、主要特点,以及在车载的主要应用。

01、UWB技术概览

UWB(Ultra Wide Band)是一种超宽带、无载波通信技术,利用纳秒级窄脉冲进行通信或者感知。

1. 频段

2002年2月14日,FCC(美国联邦通信委员会)首次授权UWB在3.1-10.6GHz频段可以无许可使用,功率谱密度限制为 -41.3dBm/MHz。

下表是UWB频段和通道分配表(一共3个频段组,16个通道),其中通道4、7、11和15这四个通道支持超过1G的频宽,其余通道的频宽均为499.2MHz。

中国工信部 2024 年 4 月 29 日发布的《超宽带(UWB)设备无线电管理暂行规定》,将 UWB 可用频段调整为7163MHz 至 8812MHz,在中国境内可以使用通道8、9、10、11这4个通道。美国、欧洲、日本和韩国的频段要求都有所不同。

UWB工作在脉冲体制下,脉宽约2ns。在IEEE 802.15.4z 标准中,定义了UWB工作脉冲的两种形式:

LRP(低速率脉冲重复频率):发送较少的脉冲,但每个脉冲能量较高,适用于长距离和复杂射频环境;

HRP(高速率脉冲重复频率):发送大量低能量脉冲,适用于高数据速率通信应用;

2. 主要功能

UWB主要有通信、定位和雷达三大功能。

1)通信。UWB通信带宽可达几百Mbps,传输距离可达上百米。同时由于UWB信号接近白噪声,很难被其他设备获取,因此安全性较高。UWB通信可用于家庭多媒体设备的视频传输,或者工业领域高可靠、低延时的无线数传场景。

2)定位。UWB定位精度可达厘米级,时延低。可用于监狱、医院、发电厂、地下矿井隧道的人员定位管理,以及数字车钥匙、寻物防丢失、指向遥控、跟随、智能门锁等。

3)雷达。UWB雷达可以实现近距离厘米级的探测精度,能够用于盲区探测、活体检测、探地穿墙检测、道路检测等。

在上述三个功能中,UWB定位之前受行业关注较多,量产案例也最多。近些年来,UWB雷达功能也开始逐渐进入大众视野,例如本文开头提到的理想Livis和小牛两轮电动车的搭载案例。

3. UWB技术的历史

1960 年,UWB技术开始在美国军用领域研究。

20世纪70年代,UWB获得了重要的发展,主要应用于探地雷达等雷达系统开发。

直到1994年左右,UWB都是一种不对外公开的军事机密通信技术。

1998年,FCC开始考虑UWB的民用。

2002年,FCC正式将 3.1~10.6 GHz 频段作为室内通信用途对UWB开放,标志着UWB开始用于民用无线通信

2007年,IEEE 802.15.4a首次对UWB技术进行了标准化,并于2011年并入主标准IEEE 802.15.4;

从2013年开始,UWB逐渐应用于公安系统、仓储、物流、医院、工厂、煤矿、工地、展馆、商场、隧道、机房、机场、体育等诸多不同的垂直领域。

2019年,苹果公司iPhone11首次搭载自研的UWB芯片U1,实现手机测距,带动了UWB在消费电子领域的大规模商用,UWB开始逐渐被社会广泛认识。

2020年,IEEE 802.15.4z发布,是对IEEE 802.15.4标准的UWB PHY增强。凭借安全高精度测距能力,被CCC、ICCE、ICCOA三大数字钥匙标准采纳。

2021年,宝马成为首批将UWB数字钥匙应用于汽车的制造商。

2024年,中国工信部无线电管理局正式发布了《超宽带(UWB)设备无线电管理规定》。

4. UWB标准

多个组织为UWB技术制定了标准,例如IEEE、FiRa 联盟、汽车连接联盟(CCC)、超宽带联盟(UWB Alliance)、OMLOX联盟、精准定位联盟等等。

不过,由于这些组织的职责和目标各不相同,它们的标准也服务于不同的目的,并位于开放系统互连(OSI)模型的不同层级。这导致了UWB标准的复杂性,由于并非所有的UWB系统都支持相同的标准,因此设备之间的兼容性存在一定挑战。

在这些标准中,IEEE定义了UWB的MAC层和PHY层,是最重要的标准之一。

2007年,IEEE 802.15.4a首次对UWB技术进行了标准化,并于2011年并入主标准IEEE 802.15.4;

2015年,IEEE 802.15.4f-2011被并入主标准,该版本规定了两种UWB PHY模式:HRP(高速率脉冲)和LRP(低速脉冲);

2020年,IEEE 802.15.4z发布,是对IEEE 802.15.4标准的UWB PHY增强。凭借安全高精度测距能力,被CCC、ICCE、ICCOA三大数字钥匙标准采纳。

IEEE的UWB标准发展历程如下:

最新一代的802.15.4ab标准已完成核心特性冻结,预计2026年内发布,这标志着UWB技术正式进入第三代协议时代。

IEEE 802.15.4ab在诸多方面进行了提升:

物理层速率优化。802.15.4z标准主流速率为 6.8Mbps,802.15.4ab定义了1.95Mbps等三档速率,其中1.95Mbps更适合测距,可提升链路增益;

传输距离提升。是上一代的8倍以上,非视距性能大幅提升,即使手机放在口袋里、背包里,信号依然可靠。

测距包结构升级提升链路性能。当前802.15.4z标准的测距包结构,包括SYNC/SFD测距片段和STS安全片段,包长140微秒左右,新一代802.15.4ab标准,采用了MMS包结构,将每个片段的时间缩小到了60微秒;

发射包长。新的标准将发射包长缩短到原来的一半,得到3.5dB的发射功率增益;

接收灵敏度。新标准定义将RSF测距片段重复发送,在接收端做相干合并,两次相干合并可以获得3dB的收益,四次合并可以获得6dB的收益,最大16次合并可以获得12dB收益。

4ab标准的推出,将为以下关键应用场景带来显著体验提升:

数字车钥匙:更高精度的定位与更强的抗干扰能力,提升无钥匙进入系统的安全性与便利性。

车用雷达:优化的绕射性能与测距精度,增强车辆周围环境感知能力。

跟踪定位:在物品跟踪、人员跟随等场景中,提供更稳定、更精准的定位服务。

通信:消费IoT产品为智能家居可穿戴设备等消费级产品,带来更优的短距离通信体验。

例如,在数字钥匙场景,IEEE 802.15.4ab相对于IEEE 802.15.4z有明显的性能提升:

5. 市场容量

根据ABI Research的预测,在2025年至2030年间,UWB设备出货量将实现 21% 的复合年增长率(CAGR),年出货量将接近 14 亿台。

汽车市场而言,预计到 2030 年,搭载UWB技术的汽车出货量将超过 5500 万辆,每辆车最多配备 6 个UWB锚点,再加上专用的UWB智能钥匙,UWB芯片组的年出货量将达到数亿片。

02、UWB定位:基本原理

UWB的常见定位技术有三种:TOA(Time of Arrival,到达时间)、TDOA (Time Difference of Arrival,到达时间差)与 AoA(Angle of Arrival,到达角)。目前很多产品会同时支持多种算法,可以适用于不同的应用场景。

和UWB雷达不同的是,UWB定位功能通常需要被定位目标具有发射或者接收UWB信号的能力。

1. TOA(ToF

通过分别测量移动终端与三个或更多基站(锚点)之间信号的传播时间来定位。

TOA测距技术主要有两种方法:SS-TWR和DS-TWR

1)SS-TWRSingle-Sided Two-Way Ranging,单边双向测距

基本原理是测量信号往返一次的总时间(T_round),并从中减去对方设备的处理时间(T_reply),从而得到信号在空中的双向传播时间,再除以 2 即为单向的飞行时间(ToF)。

由于设备 A 和设备 B 使用各自独立的时钟,它们的频率存在微小偏差。设备 B 测量的 T_reply 在设备 A 的时钟域下解读时,会引入与 T_reply 时长成正比的误差。Treply 时间越长,误差越大。

2)DS-TWRDouble-Sided Two-Way Ranging,双边双向测距

DS-TWR 是 SS-TWR 的一种扩展,它通过结合使用两次往返时间测量来计算 ToF 结果,能显著减少误差。

2. TDOA

TDOA 是一种通过测量无线信号到达多个已知位置基站(锚点)的时间差异,来确定一个移动设备位置的技术。

TDOA不测量信号从设备到基站的绝对飞行时间,而是测量信号到达不同基站的相对时间差,这个时间差定义了移动设备可能位于的一条空间轨迹。TDOA 基于单边测距(OWR, One-Way Ranging) 方式实现,有两种典型工作模式:

1)上行模式(设备发射)。移动设备(即UWB标签)周期性地广播一个短消息(称为"blink帧”)。多个在空间上分布的、严格时间同步的固定基站接收这个信号,每个基站记录下接收到“blink帧”的精确时刻。由于所有基站使用同一个时钟基准,系统可以计算出信号到达任意两个基站之间的时间差。一个时间差可以定义一个双曲面,通过多个双曲面组合,就可以精确定位目标位置。

上行模式的TDOA更适合纽扣电池供电的低功耗标签。

2)下行模式(基站发射)

多个严格时间同步的固定基站按照已知的、预设的时间偏移,依次广播信号。移动设备接收这些信号,并记录接收的精确时刻。移动设备根据接收到的时刻和已知的基站发射时间偏移,计算出信号从不同基站到达自身的时间差,从而计算出距离和自身位置。

下行模式的TDOA要求移动设备具备多路信号接收和精确时间记录能力,适用于智能手机等高性能终端。

3. AOA

AoA通过在接收端部署间距固定(通常为半个波长左右)的天线阵列,利用 UWB 脉冲信号到达不同天线单元时产生的微小路径差,转化为可精确测量的相位差,通过三角函数反运算,计算出信号的入射角度。

结合 ToF(飞行时间)测量得到的距离数据,理论上单个基站即可在三维空间中唯一确定目标标签的位置,这是 AoA 相对于传统 TOA/TDOA 需要多个基站的核心优势。

例如,基站通过 ToF 测量标签的距离 r,同时通过天线阵列测定信号的方位角 θ 和仰角 φ,在球坐标系中唯一确定标签的三维坐标,实现单基站定位。

03、UWB定位:在车辆平台的应用

在车辆平台中,使用UWB定位实现的主要功能有:钥匙定位(智能数字钥匙)、人员定位、车辆定位等。

1. 钥匙定位

2019年,车联网联盟将UWB列为下一代车辆安全访问技术。随后,多家汽车品牌都开始引入UWB数字车钥匙。

UWB数字车钥匙整体方案由车载锚点(1个或者多个)与用户单元(手机或者其他数字钥匙平台)组成。

根据锚点的数量,系统可以分为“单锚点”与“多锚点”方案。

单锚点方案中,通常锚点安装在车辆顶部中间位置,以车为中心,实现圆锥形360°覆盖。该方案成本较低,但是信号容易被车身遮挡。

多锚点方案中,一般使用2个及以上锚点,锚点数量越多,通常覆盖范围越广,测距越精确,成本也越高。

目前,市场上使用UWB数字车钥匙方案以3个锚点以上的多锚点方案为主。

目前,已经发布了具有UWB数字车钥匙功能的汽车品牌有: 比亚迪系(王朝系、腾势、仰望、方程豹等)、蔚来、小鹏、极氪、领克、问界等。特斯拉、宝马、奔驰、丰田、奥迪等海外主流汽车品牌也都有较大比例车型安装了UWB。

其中,已经有部分售价在20万RMB以内的车型开始搭载UWB数字车钥匙,这表明,UWB数字车钥匙的渗透率正在提升。

数字车钥匙有多种实现方案,UWB方案和其他方案的对比如下:

图片来源:2026中国高精度定位技术产业白皮书

2. 人员定位

2026 年 1 月 30 日,现代和起亚发布了驾驶员安全技术“Vision Pulse”。这项技术利用UWB信号,实时监测车辆周围目标(携带UWB设备)的位置,帮助提高安全性。

“Vision Pulse”技术采用安装在车辆上的UWB模块来发射信号。如果附近的车辆、自行车或行人也有UWB模块(例如某些智能手机、可穿戴设备和跟踪器),系统会测量信号在模块之间传输所需的时间,计算出它们的确切位置。当检测到潜在的碰撞时,系统会发出警报,从而降低发生事故的可能性。

借助UWB良好的衍射和穿透能力,即使在复杂的城市十字路口,“Vision Pulse”系统也可以在 100 米半径内以10 厘米误差范围检测物体,在恶劣天气仍能保持99%以上的检测精度。

“Vision Pulse”系统可以在校车上部署,现代和起亚开发了保护性钥匙圈,可以轻松地挂在儿童的背包上,帮助提升幼儿园儿童的安全。

3. 车辆定位

UWB可以在停车场精准定位车辆,协助进行自动泊车或者寻找车辆。

2026年2月18日,美国FCC批准特斯拉将UWB技术用于电动汽车无线充电系统。

图片来源:FCC DA-26-168A1

这套UWB系统由安装在电动汽车上的UWB收发器与安装在户外地面充电板上的第二个UWB收发器组成,它们之间进行点对点通信,引导车辆准确达到最佳充电位置。

04、UWB雷达:基本原理和性能对比

当UWB作为“雷达”使用时,被探测目标不需要搭载UWB设备,仅反射UWB基站发射的UWB信号。

1. UWB雷达基本原理

UWB雷达一般使用ToF进行测距,使用AoA进行测角:

1)ToF测距:UWB雷达发射电磁波,目标反射电磁波,通过ToF来直接计算雷达到目标的距离。

2)AoA测角:UWB雷达具备多个接收天线,通过对比不同天线接收到电磁波的相位差,来计算目标角度。

2. UWB雷达 vs 超声波雷达

UWB雷达在探测距离、高度检测、盲区视角、环境适应性等多个维度均明显优于超声波雷达。

1)测距

测距范围:对于超声波雷达,UPA探测距离一般为0.15~2.5m,APA探测距离为0.3~5m。而UWB雷达的探测距离可以轻松达到 6 米以上。

测距精度:高性能超声波雷达的测距精度可达1厘米。UWB雷达的测距精度一般在2~3厘米。

2)测速

超声波雷达无法直接测速。UWB雷达可以基于电磁波的多普勒效应直接测速。

3)测角

水平FOV:超声波雷达的水平FOV在80°~120°,而UWB雷达的水平FOV可达170°。

俯仰检测能力:超声波雷达缺乏良好的俯仰分辨能力,对于1米以上的悬空目标(例如停车场横杆、桥底限高架等)和20厘米以下低矮目标(例如宠物、低矮路障等)的识别效果不佳。UWB雷达具有更好的俯仰角度探测能力,可以识别这些悬空物体和低矮障碍物。

4)环境适应性

穿透能力:塑料对于超声波传输影响很大,因此超声波雷达安装在车上时,车身必须要开孔。UWB雷达采用的电磁波能穿透塑料、木材、玻璃等非金属材料。这种特性使得UWB雷达可以安装在保险杠内部,实现隐藏式安装,提升美观度。

天气适应性:超声波雷达使用40~60KHz波段的机械波(超声波)进行测距,以空气作为传输媒介,因此环境适应性较差。雨天、强风、高低温、粉尘、泡沫等都会干扰声波,导致探测失效或精度下降。相比之下,UWB雷达具备更强的环境适应性,电磁波不依赖空气介质,温度变化、雨雪、蒸汽、粉尘的影响很小。

5)功能和成本

功能:超声波雷达的功能相对单一,主要用于泊车辅助,协助进行车位识别和基础的障碍物检测。而UWB雷达具备更强的功能扩展能力,除了测距外,还能实现数字钥匙、CPD、踢脚开门等多维感知功能。

成本:从硬件成本看,超声波雷达具有明显的优势。UWB雷达的成本相对较高,不过由于UWB方案可以实现的功能更多,如果考虑全部功能成本,UWB方案的成本可能更低。

3. UWB雷达 vs 毫米波雷达

毫米波雷达在远距离探测性能、角分辨率、测速等整体性能上优于UWB雷达。不过,在近场探测和功能复用性方面,UWB雷达有一些独特的优势。

1)测距性能

毫米波雷达的测距范围和分辨率均优于UWB雷达,在近场的测距精度两者接近。

2)穿透能力

毫米波雷达一般采用60GHz或者77GHz频段,信号更容易被某些材料(特别是含水的介质)吸收,在穿透障碍物方面受到一定限制。

UWB雷达频段更低,波长更长,因此具有更强的穿透能力,能穿透衣物、塑料、座椅等非金属材料,在实现生命体征检测等应用时,环境适应性更强。

3)功耗

毫米波雷达采用FMCW工作体制,功耗较高。UWB雷达采用脉冲式工作体制,功耗更低。

4)功能复用性

如前所述,一套UWB系统可以同时支持多种功能,而如果采用毫米波雷达方案,这些功能往往需要部署多个毫米波雷达。

4. 性能整体对比

从性能角度来讲,UWB雷达优于超声波雷达,在近距离探测性能接近毫米波雷达。另外,UWB雷达环境适应性最好,通过“通感一体”,一套设备能够实现的功能最多。

三种雷达的整体对比如下:

05、UWB雷达:在车辆平台的应用

在车辆平台,UWB雷达主要实现的功能有:CPD、电子哨兵、脚踢开门、泊车辅助、两轮车BSD/RCW等。

1. CPD

CPD(Child Presence Detection,儿童遗留检测)在许多国家地区,已经列入了安全法规要求。

欧盟“E-NCAP 2025”要求所有新车必须配备CPD技术,才能获得最高安全评分。中国的C-NCAP 2024也将CPD纳入了评价体系。

CPD一般有60GHz毫米波雷达和UWB两种技术路线。相对来说,采用UWB方案的优势是:

1)环境适应性更好。UWB雷达的波长更长,更容易穿透汽车内部结构/物品,如汽车座椅、婴儿毯等。因此,扫描范围更广,甚至可以穿透扫描货舱或后备箱。实际上,UWB已经应用于诸如震后搜救生命检测,手术室非接触心率监测等严苛的医疗应用中。

UWB可以检测乘员的呼吸和心跳等微动作,示例如下。

图片来源:卓胜微电子

2)复用现有硬件。目前UWB汽车数字车钥匙方案以多锚点方案为主,可以在不增加额外硬件的情况下,扩展CPD功能。

如下,2个UWB雷达可以实现全车覆盖。

图片来源:UAES

2. 电子哨兵

UWB雷达能够实时监测车身周边10~15米的移动目标,当目标进入录制区域后,唤醒摄像头录制。相比摄像头常开模式,UWB方案可以降低功耗,减小哨兵模式对电池电量的消耗。

3. 脚踢开门

脚踢开门功能通常采用60GHz毫米波雷达实现,而UWB雷达可以复用汽车的UWB锚点实现脚踢开门,同样可以在不增加额外硬件的情况下,扩展实现该功能。

4. 泊车辅助

早期的泊车辅助产品大多数采用超声波雷达,在环境适应性、覆盖范围和识别精度等方面,均有一定限制。

2024年11月26日,成都知否瑞达发布基于UWB雷达的泊车辅助方案。该方案采用紫光展锐车规级UWB芯片UIW7710,整车配备4颗UWB雷达传感器,可以替代UPA(短距超声波雷达)和APA(长距超声波雷达)。

根据知否瑞达的数据,UWB雷达探测盲区<15cm,探测距离≥6m,垂直FOV≥80°±10°,水平FOV≥110°±10°。

2026年5月15日发布的理想L9 Livis,首次以UWB近场感知技术(德赛西威)取代了传统超声波雷达,使用10个UWB模块替代了12个超声波雷达,重构了整车的近场感知架构。

理想L9 Livis车身没有任何雷达开孔,外观更简洁,密封性更好,风噪系数更低。

5. 二轮车BSD、RCW

国内两轮车社会保有量已超4亿辆,骑行安全问题日益凸显。其中,车辆侧后方盲区引发的变道碰撞、转弯剐蹭、超车事故,占两轮车交通事故总量的60%以上,BSD 盲区检测功能已成为两轮车行业安全升级的刚需。

传统两轮车盲区检测方案多采用毫米波雷达,不过,在行人密集的城市路况下易出现误判,在近距离精度、抗多径干扰和稳定性方面略显不足,且成本和功耗均较高。

基于UWB的盲区检测方案,可以实现厘米级近距测距能力,以及更好的抗干扰特性,同时,由于功耗低体积小,也更利于在轻量化车身结构中集成部署。

2026年1月31日,小牛电动发布U3系列新国标电动自行车,率先引入汽车级UWB后置雷达,实现了BSD和RCW。

此次小牛两轮搭配的UWB解决方案由知否瑞达提供,采用驰芯半导体自研的UWB芯片CX320,系统方案示意如下:

该UWB雷达水平FOV为120°,测角精度±3°,测距范围0-60m,测距精度±5cm。

06、UWB芯片公司(国外)

国外厂家开发UWB芯片时间较早,代表公司有:Qorvo、NXP恩智浦)、ST(意法半导体)、Infineon英飞凌)、苹果(Apple)、三星(Samsung)、Spark Microsystems等。

1. Qorvo

2020年,Qorvo收购UWB芯片公司Decawave,成为UWB芯片领域的龙头企业。

2025年1月,Qorvo推出车规UWBSoC——QPF5100Q,适用于无钥匙车辆安全门禁、数字钥匙,以及儿童存在检测和运动感测等UWB雷达应用。

QPF5100Q 采用 "All-in-One" 设计,一个芯片集成了射频前端、安全芯片处理器,支持5/6/8/9四个通道。

2. NXP

NXP通过Trimension系列UWB芯片,构建了覆盖工业物联网、汽车、移动/可穿戴设备三大核心场景的完整产品矩阵,同时提供从芯片到协议栈、认证、开发套件的全栈解决方案。

面向工业与物联网领域是Trimension SR250/SR150/SR048/SR040,面向移动设备与可穿戴设备领域是Trimension SR200/SR100。

面向汽车领域是Trimension NCJ29D6和NCJ29D5系列。

NCJ29D5曾主导汽车数字钥匙市场,配套宝马、大众等头部车企。

2023年10月,恩智浦推出Trimension NCJ29D6,这是一颗完全集成的汽车单芯片UWB产品,符合 IEEE 802.15.4 HRP UWB PHY 和 IEEE 802.15.4z BPRF/HPRF UWB PHY 标准。

NCJ29D6专为汽车环境中的安全测距应用和雷达应用而设计,结合下一代安全精确的实时定位功能和短程雷达功能,可通过单个系统解决多个用例,包括安全汽车门禁、儿童存在检测、脚踢感应、入侵警报、手势识别等。

极氪9X采用了Trimension NCJ29D6A方案,实现UWB数字钥匙、儿童遗留检测和脚踢感应等功能。

3. ST

2020年,ST收购UWB厂商BeSpoo,获得了其UWB实时定位系统 (RTLS) 技术。ST也积极参与标准化联盟以及超宽带和精确实时定位系统计划,包括FiRa、UWB联盟和omlox。

ST推出 ST64UWB系列(全集成单芯片解决方案),支持 IEEE 802.15.4z 和 IEEE 802.15.4ab 标准,内置Cortex-M85内核,满足ASIL A(B)功能安全等级,采用ST自研的18纳米FD-SOI工艺。

ST64UWB包含三个型号:

ST64UWB-A100:汽车级入门型号,满足 ASIL-A/B 功能安全要求,用于数字钥匙和车辆定位;

ST64UWB-A500:汽车级高端型号,增加 AI 加速和雷达感知功能,支持CPD和脚踢后备箱开启;

ST64UWB-C100:面向工业和智能家居应用的商用版本,支持 Aliro 智能锁标准;

目前ST64UWB系列已向主要Tier1和OEM厂商提供样品,量产周期预计在2026年下半年启动。

4. 三星

2025年3月,三星发布两颗汽车UWB芯片,Exynos Auto UA100以及Exynos Auto UA200。两颗芯片采用的标准是IEEE 802.15.4/15.4z、FiRa PHY和MAC 规范、CCC数字密钥(版本 3.0),且均通过AEC-Q100 Grade 2认证。

Exynos Auto UA100由三星的System LSI部门设计,采用28nm工艺制造,集成了双核Cortex-M33处理器、射频模块、基带、非易失性存储器电源管理单元,支持2个通道,配备512KB eFlash和256KB SRAM,可实现 ±10 cm的厘米级定位精度。

Exynos Auto UA200基于UA100进行了全面升级,搭载三核Cortex-M33处理器,通道数量增加至6个,eFlash提升至2MB,SRAM容量达到416KB。此外,UA200芯片新增了雷达协同功能,使其能够监测驾驶员的呼吸频率并支持CPD。

5. ARIA Sensing

2024年,意大利芯片厂商ARIA Sensing推出了全球首款用于3D检测的UWB雷达SoC芯片Hydrogen,是首个提供可编程、带宽高达1.8GHz的3D波束成形的产品。

据官网介绍,该UWB雷达SoC具备以下特性:

具备1D/2D/3D MIMO波束成形能力:能够在复杂的传感环境中,实现准确的深度感知和空间分辨率;

卓越的阵列多样性和横向分辨率:驱动多达4个发射天线和4个接收天线UWB通道,能够配置不同的阵列以最大化横向分辨率,以优化3D成像和雷达检测;

高级波形:从单脉冲模式到编码脉冲,能够在每个检测任务中优化信噪比,同时保持极低的辐射功率;

超高分辨率:凭借一系列宽范围(可编程)的脉冲带宽(从500MHz到1.8GHz),能够提供优秀的分辨率,增强了在不同传感应用和环境中的适应性。

嵌入式智能:Hydrogen集成了2个RISC-V微处理器,BOM成本更低;

全球适用能力:Hydrogen能够在不同的中心频率下工作,支持全球范围内无损分辨率的使用。

应用场景方面,该产品可用于人员跟踪、跌倒检测、非接触式生命体征监测、驾驶员生命体征监测、车内人员计数、手势识别、隐蔽防入侵传感器等。

ARIA Sensing提供四种模块化解决方案,专为2D和3D雷达应用量身定制,确保多功能性,并能无缝集成到包括汽车、工业自动化和智能家居在内的多个市场。

6. 英飞凌

自2020年收购Cypress后,英飞凌便一直在积极扩展其连接芯片业务。

2021年底,英飞凌正式加入FiRa联盟,致力于推动UWB技术在汽车、支付、安全识别和嵌入式安全等领域的应用融合,从而进一步壮大UWB生态系统。

2023年10月17日,英飞凌收购初创企业3db Access AG(3db)。作为安全低功耗UWB技术领域的先锋,3dB Access是主要汽车品牌首选的IP供应商。3dB Access提供的解决方案支持高速脉冲(HRP)和低速脉冲(LRP)两种模式,这两种模式均符合IEEE 802.15.4z标准。

07、UWB芯片公司(国内)

近些年来,中国本土厂家借助较好的市场及产业链优势,正在加速崛起。

相关中国公司有:驰芯半导体、卓胜微、睿迪纳、加特兰微、纽瑞芯、瀚巍微、捷扬微、芯邦科技、优智联、旋极星源、紫光展锐、华大电子、铭芯智能、欧思微、宇都通讯、柯锐思德、守正通信、浩云科技、环旭电子、联睿电子、唐恩科技、精位科技、易百德、清研讯科等。

1. 驰芯半导体

驰芯半导体是专注于UWB芯片的研发与销售的高新技术企业,致力于成为全球领先的UWB芯片供应商,产品的主要优势如下:

驰芯半导体产品矩阵如下:

驰芯半导体与消费电子、物联网、汽车电子等领域头部客户建立合作,可赋能客户端的多种应用(如手机、Tag、UWB指向遥控、智能穿戴、数字车钥匙、哨兵雷达、脚踢雷达、呼吸及心率检测、CPD、两轮车盲区监测雷达等),广泛应用于消费电子、智能家居、健康养老、两轮车及汽车等领域。

2. 纽瑞芯

2023年11月,纽瑞芯推出了面向汽车电子的UWB芯片NRT81750(具有三个独立接收通道),该芯片已通过AEC-Q100车规认证,支持IEEE802.15.4-2020、IEEE802.15.4z、CCC和FiRa联盟规范。

NRT81750支持CH5~CH12频段,具有8个UWBBAND (6.0 GHz to 9.25GHz),最高带宽支持到1.3GHz。相较于单通道和双通道,该芯片可实现更好的全空间角度测量,支持具有成本优势的单锚点或减锚点数字车钥匙方案。

3. 卓胜微电子

卓胜微推出MXD2710芯片,该产品以数字车钥匙为核心,向车内外的雷达感知进行延伸,通过单芯片多协议兼容,实现了车载多场景覆盖。

MXD2710的技术指标如下:

可以实现的功能:

4. 紫光展锐

2024年12月,紫光展锐发布车规级UWB芯片——UIW7710,内部集成Arm Cortex-M33@192MHz内核、2MB Flash、512KB SRAM,提供1T3R的多天线射频端口,可实现高精度定位和高精度测向能力。

UIW7710可用于车载雷达应用,支持6~9GHz的工作频段。

5. 加特兰

2025年6月,加特兰发布了符合IEEE 802.15.4ab新标准的车规级UWBSoC芯片——Dubhe系列。

通过采用TSMC 22nm CMOS工艺和创新的数字功率放大器设计,Dubhe具有良好的低功耗特性,功耗比28nm方案降低20%,比40nm方案降低 65%。

同时,加特兰将过往十余年雷达领域的技术积累,复用于UWB雷达感知性能的开发,帮助Dubhe SoC产品实现CPD、脚踢感应等诸多UWB雷达应用。

加特兰的 Dubhe 系列产品包含两颗产品,引脚兼容:

CAL1106(2T4R):面向高性能雷达需求,支持数字钥匙与雷达场景的天线复用(全向 / 定向),可实现14°的角度分辨力,更适合复杂场景抗干扰需求。

CAL1104(1T3R):面向基本雷达需求和测距场景。

6. 其他

1)瀚巍创芯是CCC、ICCE、ICCOA、MFi、Fira等产业联盟成员。瀚巍创芯的UWBSoC芯片是MK8000,2024年完成AEC-Q100车规可靠性认证,支持ToF测距,AoA/PDoA/TDoA等多种定位工作方式,可以实现单芯片单基站2D/3D定位,支持全双工雷达工作模式,集成的4个天线端口。MK8000支持多种测距协议,例如FiRa/CCC3.0/ICCE以及用户自定义协议。

2)捷扬微推出的UWBSoC芯片GT1500,采用晶圆封装,封装尺寸仅为9平方毫米,有四路接收通道,包含了射频、模拟和基带功能,集成嵌入式MCU,多路接收机的峰值功耗125mW,单路接收机的峰值功耗69mW。

3)欧思微自主研发了定位、通信、雷达感知三合一车规级UWBSoC芯片,测距精度±1cm、AOA角度偏差±1°、数据传输速率100Mbps。

4)优智联车规级UWBSOC产品ZN2024可应用于汽车智能车钥匙,集成了Cortex-M33内核,自带CAN-FD接口,深度睡眠工况下整体芯片功耗电流250nA。

08、UWB解决方案公司

布局车载UWB的解决方案公司有许多,例如:远峰科技、科世达、联合电子、德赛西威、法雷奥、豪恩汽电、同致电子、铁将军、经纬恒润、银基科技、华阳联乘、知否瑞达、全迹科技、移远通信、利尔达、HID Global、村田、巍泰技术、澳颂泰、飞睿智能、天工测控、瑞驰博方、昇润科技、信驰达、博实结、高盛达、清研讯科、四相科技、华云时空等等。

其中:

1)知否瑞达提供基于UWB技术的数字钥匙、舱内活体与占座、尾门脚踢、电子哨兵、静态雷达、快速检测雷达以及泊车辅助雷达等通感一体的解决方案,应用在智慧汽车、消费电子、工业物联网等领域。

2)均联智行于2025年5月正式交付了首个基于UWB的CPD产品,在某知名日系合资品牌车型实现落地。作为一款直接检测CPD产品,通过了C-NCAP规程要求。

3)全迹科技围绕UWB数字钥匙与雷达、UWB高精度室内外定位核心产品,业务已覆盖工业、汽车、能源、危化、航空、港口、司法、养老、科研等众多领域,已在国内外数百家客户落地。全迹科技首创了UWB-AOA 单基站定位技术,可将UWB数字钥匙锚点数量从 5 个减少到 1 个,大幅降低成本。

4)德赛西威也开发了车载UWB系统解决方案,已经在理想汽车上量产应用。

09、结语

在车载雷达技术格局中,UWB雷达还在成长期,不过凭借“通感一体”的综合性能,对传统超声波雷达和短距毫米波雷达形成了强有力的竞争。

技术成熟、成本低廉的超声波雷达将长期存在于成本敏感的低端应用。分辨率更高、远距离探测能力更强的77GHz毫米波雷达仍将主导ADAS中远距离感知市场。

而UWB雷达,随着IEEE 802.15.4ab 标准的落地和技术成熟度的持续提升,凭借厘米级精度、良好的环境适应性、独特的多功能集成能力与低功耗特性,有望在未来3-5年内实现更大规模的上车应用,重新定义汽车近场感知的技术边界。

 

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