全球半导体领导厂意法半导体(STMicroelectronics,纽约证券交易所代码:STM,简称 ST)推出超宽频(UWB)晶片系列。该系列支援新一代无线标准,可在数百公尺范围内进行装置定位与追踪。此 UWB 晶片系列结合更长的通讯距离、更高的运算能力与稳定性,可支援车用、消费性电子及工业应用,包括安全数位存取控制、存在与动作侦测,以及精准接近侦测。
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| ST64UWB 系列采用 ST 18 奈米 FD-SOI 制程技术,提供业界领先的射频(RF)效能 |
意法半导体测距与连接产品部门总经理 Rias Al-Kadi 指出,「此次推出的 ST64UWB 系列,是业界首款支援最新超宽频规范 IEEE 802.15.4ab 的系统单晶片(SoC),并整合窄频辅助无线电(NBA),可进行高精度距离量测与感测。这些晶片专为车用、消费性电子与工业应用设计,为开发者提供高效能平台,支援下一阶段的超宽频应用发展。」
这项新兴 IEEE 802.15.4ab 标准,是延伸自目前应用於免持数位车钥匙的 IEEE 802.15.4z UWB(超宽频)无线技术,可在使用者靠近车辆时自动解锁。透过多毫秒测距(Multi-Millisecond Ranging, MMS)与窄频辅助(NBA)所带来的技术提升,不仅延长通讯距离,也能提升装置放在包包或後囗袋时的连线稳定度,并可在近距离进行方向判断,进一步提升对使用者意图的判断准确度。
此外,IEEE 802.15.4ab 亦强化雷达模式功能,提升相关应用表现,例如车内儿童存在侦测(Child Presence Detection, CPD)。这项功能可协助避免儿童被遗留在车内的风险,并列为独立车辆安全评估组织 Euro NCAP 建议采用的重要安全功能,有助於避免潜在危及生命的情况发生。
ST64UWB 系列已开始向主要 Tier 1 供应商与 OEM 厂提供样品。
IEEE 802.15.4ab 与 ST64UWB 的重要性
ABI Research 资深研究总监 Andrew Zignani 表示,「IEEE 802.15.4ab 将成为下一代超宽频技术的核心标准。我们预期到 2030 年,随着全球数亿支相容智慧型手机持续普及,绝大多数搭载超宽频技术的车辆将转向采用这项新标准。同时,对 IEEE 802.15.4z 的向下相容性,让产业在不影响既有部署的情况下,即可快速导入相关技术升级,并在多个终端市场带来更具价值的新使用体验与服务。」
Forvia Hella 车辆存取硬体研发团队主管 Daniel Siekmann 则表示,「IEEE 802.15.4ab 是支援数位钥匙系统中新一代智慧钥匙(key fob)的关键技术。其通讯距离较 802.15.4z 提升超过八倍,且非视线(non-line-of-sight)效能显着提升, 使 key fob 即使放在後囗袋或包包内仍能稳定运作。透过与 802.15.4z 的向下相容性,提供可行的转换方式,将传统的高频/低频 (HF/LF)key fob 转换为新一代超宽频(UWB)架构,并由意法半导体 ST64UWB 晶片进一步支援此转换。」
LG Innotek 团队主管 William Jung 指出,「透过采用 802.15.4ab 标准,车辆存取系统可同时提升效能、成本效率与稳定性。通讯距离提升超过八倍,可有效降低後囗袋或其他讯号受阻的影响。同时,与 802.15.4z 的向下相容性,让 LGIT 等 OEM 具备弹性,可在既有固定叁考点架构下提升可靠度,或减少叁考点数量,以降低整体系统成本。」
Marquardt 产品线技术专家 Bernd Bar 认为,「透过 IEEE 802.15.4ab,UWB 效能可大幅提升,特别是在智慧型手机放在後囗袋时,这项能力获得高度肯定。同时,在符合全球严格法规认证要求的情况,又能与既有 IEEE 802.15.4z 生态系保持向下相容性,大幅拓展 UWB 系统的应用范围。」
Nuki Home Solutions 创新长 Jurgen Pansi 则表示,「过去十年间,Nuki 协助建立并塑造欧洲智慧门锁市场。我们深信超宽频(UWB)是一项可支援精准、免持解锁的变革性技术。透过与意法半导体及其 ST64UWB 解决方案的合作,我们展示 IEEE 802.15.4ab 标准如何将 Aliro 与 UWB 技术导入我们所在的市场。」
技术资讯
ST64UWB-A100、ST64UWB-A500 与 ST64UWB-C100 三款系统单晶片(SoC)均采用 18 奈米 FD-SOI 制程。相较於标准 bulk 技术,通讯链路表现可提升近 3dB,使通讯距离较 IEEE 802.15.4ab 标准进一步延长约 50%。
ST64UWB-A 系列专为车用应用设计,其中 ST64UWB-A100 锁定数位钥匙与精准车辆定位,搭载 Arm Cortex-M85 核心,并支援 ASIL A(B) 车用安全概念。ST64UWB-A500 进一步加入 AI 加速与数位讯号处理(DSP),可支援边缘 AI 驱动的雷达应用,包括儿童存在侦测(CPD)、踢脚感测(kick sensing),以及车外应用,例如停车感测与车辆哨兵模式(radar-based sentry mode)。这些雷达功能采用全新的 IEEE 802.15.4ab Kaiser 脉冲波形,以及 UWB Channel 11 升级至 1.3GHz 频宽的设计,使其精准度较 500MHz 通道提升两倍。
ST64UWB-C100 采用 Arm Cortex-M85 核心,锁定商业与消费性应用,可提供业界领先的免持与免接触使用体验,并完整相容 Aliro 标准。
ST 正透过完整开发套件,加速下一代 UWB 技术导入。该套件包括 UWB 协定堆叠(PHY/MAC)、雷达工具(radar toolbox)、开发板、天线叁考设计,以及针对车用与消费性电子市场的应用范例。
更多产品规格与 IEEE 802.15.4ab 技术资讯,请叁考: www.st.com/uwb