La technologie UWB émerge soudainement, l'écosystème mûrit progressivement
La technologie UWB émerge soudainement, l'écosystème mûrit progressivement
La demande de positionnement en intérieur est forte et les perspectives de marché sont larges.
Il existe une forte demande de positionnement en intérieur du côté commercial et consommateur. La technologie de positionnement spatial est divisée en technologie de positionnement extérieur et intérieur. Le positionnement extérieur est principalement basé sur la technologie de positionnement par satellite, y compris quatre grands systèmes de positionnement par satellite: GPS, Beidou, Galileo et GLONASS. Avec l'échelle croissante des bâtiments modernes, la fréquence croissante des constructions souterraines, la demande croissante de sécurité en usine et de production efficace, et la demande basée sur l'Internet des objets et l'analyse des mégadonnées, la demande de technologie de positionnement intérieur augmente. Le signal satellite traditionnel sera perturbé par les bâtiments, de sorte que la technologie de positionnement du «dernier kilomètre» a inauguré une énorme opportunité. Diverses technologies de positionnement en intérieur se développent rapidement, telles que Bluetooth, wifi, RFID active, UWB, etc. Le positionnement en intérieur de qualité commerciale est entré dans une période de développement rapide et le positionnement de qualité grand public est également entré dans une période d'introduction.
Sur la base d'une forte demande d'industries telles que le médical, la vente au détail, la production industrielle et la conduite autonome, Market & Market prévoit que le marché mondial des systèmes de positionnement en temps réel passera de 3,19 milliards de dollars américains en 2018 à 8,79 milliards de dollars américains en 2023, avec un TCAC de 22,5%.
La technologie de positionnement UWB présente des avantages exceptionnels
Il existe diverses technologies de positionnement en intérieur. Selon la source du signal, les technologies actuelles sont relativement matures, notamment Bluetooth, WiFi et la technologie émergente UWB. En outre, des technologies de positionnement telles que ZigBee et RFID sont également utilisées dans certaines subdivisions.
À l'heure actuelle, le positionnement WiFi est une technologie de positionnement en intérieur relativement populaire. Sa méthode de positionnement est basée sur la méthode du modèle de propagation de la force du signal. Il convient à certains scénarios avec une précision de positionnement au niveau du mètre, tels que: positionnement et navigation de personnes / véhicules, établissements médicaux, Centres commerciaux, parcs à thème, etc. Des entreprises telles que Huawei, Google, Cisco, Motorola, etc. sont des acteurs majeurs des solutions commerciales de positionnement Wi-Fi au niveau des compteurs.
La nouvelle norme Bluetooth 5.1 ajoute une nouvelle fonction de radiogoniométrie, qui peut aider l'appareil à clarifier la direction du signal Bluetooth et à obtenir un positionnement plus précis. La transmission Bluetooth n'est pas affectée par la ligne de visée, mais pour les environnements spatiaux complexes, la stabilité du système Bluetooth est légèrement pire et il est fortement perturbé par les signaux de bruit. De plus, la portée de positionnement Bluetooth est relativement courte, généralement seulement environ 10 m, ce qui n'est pas adapté aux occasions ouvertes. Le HAIP lancé par Nokia et l'iBeacon lancé par Apple sont tous deux des solutions basées sur la technologie de positionnement Bluetooth, mais elles n'ont pas encore été largement promues.
La technologie de positionnement UWB est née de la technologie de communication à impulsions apparue dans les années 1960. En 2002, les États-Unis l'ont approuvée pour la première fois pour les communications civiles. En 2015, elle a commencé à apparaître dans le Microsoft Indoor Positioning Competition et a commencé des applications commerciales. UWB est très différent de la technologie de communication traditionnelle. Il n'utilise pas le support de données dans le système de communication traditionnel, mais détecte l'heure en envoyant et en recevant des impulsions extrêmement étroites de nanoseconde ou microseconde ou moins. La fréquence centrale peut être de 3,1 ~ 10,6 GHz , Utilisez une bande passante de fréquence supérieure à 500 M.
Par rapport à la technologie de positionnement WiFi et Bluetooth, UWB présente les avantages suivants:
1) Précision de positionnement élevée: la bande passante détermine la capacité de résolution de la distance du signal (en proportion directe). L'ultra-large bande a une bande passante très large, ce qui apporte un avantage au système ultra-large bande, c'est-à-dire qu'il peut être plus élevé que d'autres systèmes traditionnels en termes de résolution de distance et que la précision de la résolution est plus de cent fois supérieure à celle des systèmes traditionnels dans certaines conditions. La large bande du signal d'impulsion ultra-large bande est de l'ordre de la nanoseconde, et la précision de positionnement est généralement inférieure à quelques centimètres.
2) Haute sécurité: UWB a une faible puissance de transmission et le signal peut être bien dissimulé dans d'autres types de signaux et de bruit ambiant.Les récepteurs traditionnels ne peuvent pas reconnaître et recevoir, et doivent utiliser la même séquence d'impulsions de code d'étalement que l'extrémité émettrice. Pour la démodulation, le système dispose d'une sécurité système renforcée.
3) Stabilité du système et forte capacité anti-interférence: du point de vue du mécanisme de radiofréquence, la capacité anti-interférence des ondes pulsées émises par UWB est plus forte que les ondes électromagnétiques continues, et la bande de fréquences de fonctionnement UWB est de 3 GHz à 10 GHz, ce qui est comparé à 2,4 GHz Technologie de localisation, le signal d'interférence du monde extérieur est également beaucoup moins.
4) Taux de transmission élevé: la capacité du canal est proportionnelle à la bande passante.UWB a une bande passante plus large et un taux de transmission plus élevé.
5) Faible consommation d'énergie: la radio ultra-large bande a une bande passante de fréquence radio supérieure à 1 GHz et la puissance moyenne requise pour la transmission est très faible. Surtout dans les applications de communication à courte distance, la puissance de transmission des émetteurs UWB est généralement inférieure à 1 mW; une puissance de transmission inférieure peut prolonger le temps de travail du système et la puissance de transmission est faible et le rayonnement des ondes électromagnétiques vers le corps humain sera faible.
La haute performance tire la pénétration rapide de l'extrémité To B
Par rapport aux applications grand public (To C), le niveau entreprise (To B) accorde plus d'attention aux performances techniques et est moins sensible au prix. Par rapport aux autres technologies de positionnement, la technologie de positionnement UWB offre une haute précision, une sécurité plus élevée, Des indicateurs tels qu'une faible latence, un taux de transmission élevé et une stabilité élevée ont été appliqués sur le marché des entreprises, notamment les prisons judiciaires, les hôpitaux, les mines, les usines chimiques, les usines et les entrepôts, et d'autres scénarios d'application qui nécessitent une gestion élevée du matériel ou du personnel. Avec un coût de construction unique, la demande potentielle du marché chinois de positionnement au niveau de l'entreprise atteindra plus de 100 milliards de yuans. Avec les opérations ultérieures, l'échelle du marché sera encore plus grande.
UWB prend la tête de la pénétration rapide des applications de niveau entreprise, ouvrant d'énormes opportunités commerciales. Selon Wulian Media, la taille du marché chinois des applications d'entreprise UWB en 2018 était de 1,09 milliard de yuans, et on estime qu'en 2020, l'UWB chinois ciblera 12,11 milliards de yuans sur le marché des applications d'entreprise, avec un TCAC de 83% au cours des quatre prochaines années.
À l'ère de l'Internet des objets, To C end devrait inaugurer une explosion
Les deux principales caractéristiques de la 5G sont le haut débit mobile amélioré et la faible latence / haute fiabilité, qui aideront les machines à entrer dans l'ère de l'Internet de tout, c'est-à-dire l'ère de l'Internet des objets, et les informations de localisation peuvent être utilisées pour les maisons intelligentes, la vente au détail, la fabrication, le médical, la robotique, etc. L'industrie fournit des données de localisation très précises, ce qui est une base importante pour l'ère de l'Internet des objets. En tant que fondement sous-jacent du réseau de perception de l'Internet des objets, la technologie de positionnement intérieur peut naturellement obtenir de plus grandes opportunités de marché. Selon un rapport de recherche de Machina Research, 60% des dizaines de milliards d'appareils connectés dans l'Internet des objets à l'avenir incluront probablement des données géographiques, et environ un tiers des applications dépendront fortement des données géographiques.
La technologie de positionnement UWB présente les caractéristiques de haute précision, de haute sécurité et de capacité anti-interférence élevée. Ces excellentes caractéristiques font de l'UWB un grand potentiel d'application sur le marché grand public. En résumé, l'application de l'UWB est actuellement principalement concentrée dans trois scénarios: contrôle d'accès intelligent, Service de localisation et service de connexion inter-appareils.
Contrôle d'accès intelligent: la précision en temps réel de la mesure UWB signifie que les systèmes compatibles UWB peuvent connaître l'emplacement précis de l'appareil avec un degré élevé de certitude et si l'appareil est stationnaire ou se déplace vers ou loin d'un objet donné. Par exemple: les systèmes compatibles UWB peuvent détecter si l'utilisateur se dirige vers une porte verrouillée et peuvent savoir que l'utilisateur se trouve à l'intérieur ou à l'extérieur de la porte, sous réserve d'informations d'identification de sécurité vérifiées, et permettent aux personnes autorisées de passer par l'entrée sans montrer d'informations d'identification. Combiné avec d'autres technologies de connexion telles que Bluetooth BLE et Near Field Communication (NFC), UWB peut être intégré dans les téléphones mobiles, badges et autres appareils portables pour fonctionner, et peut même verrouiller ou déverrouiller les portes lorsque l'appareil est éteint ou en mode veille.
Service de positionnement: UWB fournit un positionnement très précis, même dans les grands espaces bondés (tels que: aéroports, centres commerciaux ou parkings à plusieurs étages), il peut également fournir aux utilisateurs une navigation précise et prend également en charge des activités de marketing numérique ciblées et Données de trafic à pied. Les détaillants peuvent fournir des services personnalisés, les agences gouvernementales peuvent personnaliser les notifications et les lieux de divertissement peuvent fournir des recommandations personnalisées.
Service de connectivité inter-appareils: basé sur la technologie de l'angle d'arrivée (AOA), deux appareils UWB peuvent partager des données de distance et de positionnement relatives pour obtenir un positionnement précis l'un avec l'autre. Cela permet à deux personnes possédant un téléphone portable de se localiser avec précision, les parents et les enfants ou les animaux domestiques sont tenus à une certaine distance et les clients qui font de l'auto-stop peuvent trouver leur chauffeur dans l'océan de véhicules. Dans une maison intelligente, lorsqu'un utilisateur entre dans une pièce, l'appareil en réseau peut répondre automatiquement à des fonctions telles que l'allumage des lumières, le réglage de la température et la lecture de musique. Le téléviseur peut sélectionner le programme à lire en fonction du public sur le canapé.
Les géants se regroupent, l'écosystème UWB mûrit progressivement
Non seulement Apple se prépare activement à appliquer la technologie UWB, mais Samsung, Sony, Bosch, NXP et d'autres géants ont formé une alliance FiRa (trouver les deux premières lettres), qui devrait établir rapidement un écosystème complet. Bien que la technologie UWB présente de nombreux avantages, elle n'est apparue qu'en 2016 et est encore en phase d'introduction. Par conséquent, la chaîne industrielle est encore immature, le coût de construction est relativement élevé, les normes techniques ne sont pas encore unifiées et l'écosystème n'est pas parfait. La formulation de normes et de certifications industrielles normalisées est la base pour assurer une intégration rapide et transparente d'une industrie, garantissant ainsi la mise en place d'un écosystème UWB qui couvre les chipsets, les équipements et les services d'infrastructure. Afin de promouvoir rapidement le développement de cette industrie, en 2019, NXP, Samsung, Sony, Bosch, ASSA ABLOY, HIDGlobal ont formé la FiRa Alliance, visant à utiliser la technologie UWB pour promouvoir une expérience utilisateur transparente, Sony, LitePoint, Telecommunications Technology Association (TTA) a également rejoint l'organisation FiRa. L'Alliance FiRa promeut également activement le développement et la définition de technologies en coopération avec d'autres acteurs de l'industrie tels que les automobiles.
Lors de la conférence annuelle des développeurs en juin 2019, NXP a annoncé le lancement de la technologie UWB, qui vise à desservir plusieurs marchés d'applications, notamment les terminaux mobiles, les automobiles, l'Internet des objets (IoT) et l'industrie.
NXP coopère avec Volkswagen et devrait appliquer la technologie UWB aux serrures de porte de voiture d'ici la fin de 2019. La solution produit de NXP utilise un bracelet ou un téléphone mobile comme terminal mobile et utilise le double contrôle Bluetooth + UWB, c'est-à-dire que la technologie UWB est utilisée pour un positionnement précis, Bluetooth est utilisé pour l'échange de données et l'authentification, et NFC est utilisé comme garantie de sauvegarde pour garantir que le terminal mobile n'est pas Dans le cas de l'électricité, la porte peut encore être ouverte. La précision de positionnement de la puce UWB de NXP se situe à moins de 10 cm sous la ligne de visée, et elle a une précision de 1 m dans des environnements complexes.
Dès 2003, Samsung s'est associé au fabricant de puces Staccato pour déployer la technologie UWB. En 2006, Samsung a présenté un prototype de téléphone mobile SGH-i750 basé sur la technologie UWB et le mode de transmission d-hoc au salon CeBIT pour la transmission de données. Selon des statistiques incomplètes, depuis 2003, Samsung a déposé plus d'une douzaine de brevets aux États-Unis, et Samsung devrait adopter la technologie UWB dans les nouveaux téléphones mobiles. Samsung propose une gamme de produits électroniques grand public très riche, comprenant des iPhones, des montres intelligentes, des ordinateurs, des tablettes, des téléviseurs, des réfrigérateurs, des machines à laver, etc. La technologie UWB devrait devenir un moyen de communication important pour l'interconnexion de certains de ses appareils.