克服多重技術(shù)挑戰(zhàn) IR-UWB彌補(bǔ)GPS室內(nèi)定位技術(shù)不足

法國(guó)無(wú)晶圓廠IC新創(chuàng)公司BeSpoon AS與法國(guó)半導(dǎo)體研究機(jī)構(gòu)CEA-Leti最近共同展示了一款脈沖無(wú)線電超寬頻(IR-UWB)芯片，據(jù)稱(chēng)可實(shí)現(xiàn)達(dá)幾公分距離的測(cè)量精確度。

這款芯片在UWB傳輸?shù)臉?biāo)準(zhǔn)設(shè)置下測(cè)距可達(dá)到880公尺，而緊急情況設(shè)置則可達(dá)到3.6KM測(cè)試范圍，創(chuàng)造出3,641M的新測(cè)距紀(jì)錄。

IR-UWB一直被視為是一種適合室內(nèi)應(yīng)用的定位技術(shù)，特別是在GPS無(wú)法發(fā)揮作用的環(huán)境。事實(shí)上，該技術(shù)兼具耐用性與精確度，因而吸引許多公司開(kāi)發(fā)脈沖無(wú)線電芯片。它可實(shí)現(xiàn)達(dá)幾公分的測(cè)距精確度，而且不會(huì)受到墻壁或路過(guò)行人的干擾。不過(guò)，該技術(shù)也一直被認(rèn)為在有限測(cè)距范圍、芯片整合度與成本方面存在挑戰(zhàn)，而今透過(guò)BeSpoon和Leti的合作，已經(jīng)能夠克服種種困難了。

BeSpoon透過(guò)計(jì)算兩個(gè)收發(fā)器之間脈沖訊號(hào)執(zhí)行一次往返傳輸?shù)臅r(shí)間，即可測(cè)得二者之間的距離。在125皮秒(ps)的時(shí)間內(nèi)完成測(cè)量作業(yè)，就是光傳輸約3.75公分所花的時(shí)間。

BeSpoon說(shuō)，重要的是，這些測(cè)量操作是在非常低的數(shù)位時(shí)脈速率下完成的，避免高速處理的功耗。一旦距離計(jì)算出來(lái)，就可以用三角測(cè)量法或其它現(xiàn)有的成熟技術(shù)直接定位物體。

除了執(zhí)行精確的時(shí)間測(cè)量以外，BeSpoon的IC還解決了時(shí)脈不穩(wěn)定等問(wèn)題。

由BeSpoon與Leti聯(lián)手開(kāi)發(fā)的這款芯片在COMS中整合了完整的的IR-UWB收發(fā)器芯片，能夠執(zhí)行精確測(cè)距。該芯片并整合RF前端與數(shù)字基帶，使其得以直接整合于智能手機(jī)或機(jī)頂盒設(shè)計(jì)。

此外，BeSpoon已經(jīng)證實(shí)該芯片符合IR-UWB的嚴(yán)格規(guī)范，而且能作業(yè)達(dá)880公尺的直視測(cè)距。BeSpoon和Leti并聲稱(chēng)可實(shí)現(xiàn)達(dá)3,641公尺測(cè)距的世界紀(jì)錄，符合緊急情況的規(guī)范。

“室內(nèi)定位應(yīng)用才剛剛開(kāi)始，而且，很快地，強(qiáng)韌性和精確度將是提供新興服務(wù)的關(guān)鍵，”BeSpoon公司執(zhí)行長(zhǎng)Jean-Marie Andre說(shuō)：“例如，“移動(dòng)地理圍欄”(mobile geofencing)就是應(yīng)用這項(xiàng)技術(shù)的另一個(gè)潛在方向。”

BeSpoon公司在2010年3月由專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)移動(dòng)和智能手機(jī)的Purple Labs一支團(tuán)隊(duì)共同成立。BrSpoon目前與Leti在格勒諾布爾共同成立了一座聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室。

相關(guān)閱讀：室內(nèi)定位技術(shù)及設(shè)計(jì)方案縱覽