淺談UWB標準

IEEE標準組織是UWB標準802.15.4 的起草者，UWB只是802.15.4標準中的一部分內(nèi)容，在IEEE內(nèi)，由802.15 TG4Z工作組維護，負責UWB標準的物理層以及MAC層相關測距技術(shù)的研究，主要包含了NXP、蘋果、Decawave、三星等大公司。

Decawave 的聯(lián)合創(chuàng)始人 Michael McLaughlin更是創(chuàng)建 IEEE 802.15.4a 標準的工程師團隊的一員。這個團隊的愿景就是讓每個連接的對象“位置感知”，因為他們相信“回答位置”將為物聯(lián)網(wǎng) (IoT) 等應用程序的成功帶來巨大價值。

ETSI 在2017年成立了一個工作組TGUWB，主要從事短距離設備（SRD）射頻標準的研究和開發(fā)，包括使用UWB技術(shù)的短距離設備。

UWB 聯(lián)盟2018年12月份成立，主要是推進各個標準的融合，使UWB技術(shù)能成為一個開放的標準，主要針對傳輸層和網(wǎng)絡層開展工作。

代表性公司：Decawave公司的DW1000支持IEEE 802.15.4-2011標準，DW3000芯片將支持IEEE 802.15.4z新的標準。

為了更好地推動 UWB 的應用，包括 Decawave、 Hyundai、Kia、Zebra、Alteros、Novelda 和 Ubisense 在內(nèi)的多家企業(yè)發(fā)起了一個全球性的非營利組織 UWB Alliance ，該聯(lián)盟成立的目的是致力于共同將 UWB 技術(shù)建立為開放標準行業(yè)。助于促進大規(guī)模的 UWB 部署并保護全球數(shù)百萬已安裝的設備免受無線電技術(shù)的侵害。該聯(lián)盟將通過端到端、與供應商無關的互操作性計劃推動增長，這些計劃將為包括導航、跟蹤、安全、成像、傳感和通信在內(nèi)的多個物聯(lián)網(wǎng)應用和工業(yè) 4.0 應用提供確定的定位。

UWB Alliance 超寬帶聯(lián)盟專注于以極大限度地促進 UWB 市場的增長，旨在促進各類垂直行業(yè)展示 UWB 對物聯(lián)網(wǎng)和工業(yè) 4.0 的價值，在從芯片到服務的整個 UWB 價值鏈中構(gòu)建全球生態(tài)系統(tǒng)。

此外，超寬帶聯(lián)盟當前在倡導新的頻譜，擬在歐洲將 UWB 擴展到 12.4 GHz 以及新興的更高頻段。

FiRa consortium 2019年下半年成立，主要成員包含芯片商、方案商、應用廠商和測試設備廠商等。它的目標與UWB聯(lián)盟很像，旨在推動各個產(chǎn)品間的互聯(lián)和互通，即互操作性。

由HID Global、恩智浦、三星、博世、索尼、LitePoint和TTA等發(fā)起組建了FiRa聯(lián)盟，這個聯(lián)盟旨在利用超寬帶（UWB）技術(shù)推動用戶無縫體驗。FiRa聯(lián)盟（Fine Ranging）通過制定標準和認證，從而確保建立跨芯片組、設備和基礎設施服務的互操作UWB生態(tài)系統(tǒng)。

FiRa聯(lián)盟的成員主要開發(fā)基于 IEEE 802.15.4 標準的UWB安全精細測距技術(shù)的產(chǎn)品，跨各種垂直業(yè)務領域開發(fā) UWB 技術(shù)的應用場景。FiRa聯(lián)盟與其他行業(yè)組織密切合作，例如 IEEE、Wi-Fi 聯(lián)盟、汽車連接聯(lián)盟 (CCC) 等，注重在可用的 6-9 GHz 頻段中運行的 UWB 用例。

FiRa聯(lián)盟的成員分為贊助會員、貢獻者成員、準會員、采用者成員、測試實驗室成員、學術(shù)和教育成員這幾類，很多都是大家耳熟能詳?shù)钠放啤?/span>

FiRa聯(lián)盟官網(wǎng)的這一張圖，更加詳細地展示了 未來UWB技術(shù)會對我們生活產(chǎn)生的影響，包括：數(shù)字車鑰匙、身份識別、室內(nèi)導航、線下購物行為分析、展會數(shù)據(jù)分析、無線支付、VR游戲、手勢識別等等。

從某種意義而言UWB Alliance中多數(shù)是傳統(tǒng)UWB公司，致力于IOT市場，UWB傳統(tǒng)2B應用。FiRa聯(lián)盟多為芯片和手機廠家牽頭，更多的關注于手機的智能應用以及智能汽車等2C應用市場。

關于UWB的兩個協(xié)議版本

802.15.4A和802.15.4Z簡稱4A協(xié)議和4Z協(xié)議

超寬帶 (UWB) 是一種基于 IEEE 802.15.4a 和 802.15.4z 標準的無線電技術(shù)，可以非常準確地測量無線電信號的飛行時間，從而實現(xiàn)厘米精度的距離/位置測量。IEEE 802.15.4a：2005啟動，2011 年完成；802.15.4z ：2018年開始，目前還在完善中。

所謂，IEEE 802.15.4a ，是定義 IR-UWB 物理層的國際標準。該標準旨在提供非常高精度的定位，同時提供高達 27Mbps 的同步雙向通信，以收集傳感器數(shù)據(jù)和控制執(zhí)行器。該標準于 2005 年啟動并于 2007 年獲得批準，然后于 2011 年完全集成。2018 年，該標準以802.15.4z 的形式重新開放，以進一步增加物理層的安全性，因為現(xiàn)在預計 UWB 將用作汽車和移動行業(yè)的安全交易無線技術(shù)。

802.15.4z在原有標準基礎上定義了新的特性，可以提升安全、功耗更低、且傳輸距離更遠。IEEE 802.15.4z是向前兼容的，但這只是理論上存在可能，因為現(xiàn)在UWB領域并沒有網(wǎng)絡層及以上的行業(yè)標準。

4Z協(xié)議是NXP主導寫的，NXP經(jīng)過10幾年在NFC上持續(xù)的投入，NFC幾乎被NXP一家占有，嘗足了NFC甜頭的NXP盯上的下一個目標，就是極有可能取代NFC的UWB。

這是因為UWB有一個重要的物理特性可以用于加密、身份認證，而且絕無可能被破解，這個特性就是無線電的光速飛行時間，而光速是不可能被超越的。比如，UWB可以提供一個精準的、無法偽造的“在場”證明。通信、定位、不可破解的加密，簡直就是完美的不能再完美的移動支付、門禁手段了。

對于眾多訴求僅限于測距、定位應用的場景（UWB應用的主戰(zhàn)場），4A協(xié)議是完全能夠滿足要求。

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