UWB技術潛力發(fā)掘、Matter導入難題突破|Qorvo高集成度SoC解鎖智能互聯新場景
隨著萬物互聯的加速演進,超寬帶(UWB)技術與基于IP的Matter協議正在成為打破技術壁壘、重塑智能生態(tài)的兩大關鍵力量。UWB以其厘米級定位精度和雷達感知能力,在消費電子與工業(yè)場景中不斷拓展邊界;而Matter則以無縫互操作性和高安全性,為智能家居的碎片化難題提供標準化解法。在這樣的行業(yè)背景下,Qorvo憑借其高集成度SoC解決方案,通過多協議、多連接與極低功耗設計,正助力開發(fā)者跨越兼容與效率的雙重挑戰(zhàn),開啟智能互聯的新篇章。
UWB技術潛力發(fā)掘:定位+健康監(jiān)測
從手機的精準定位到智能家居的無縫互聯,再到工業(yè)領域的效率飛躍——UWB技術正以迅猛之勢改變我們的生活,尤其在消費電子領域,其增長勢頭引人注目。而且隨著5G和Wi-Fi7的普及,UWB基礎設施擴展加速,這又將為UWB的應用爆發(fā)埋下伏筆。
Qorvo資深市場經理俞詩鯤(Percy Yu)在近日的Qorvo媒體日上指出:“當前市場對UWB技術的接受度呈現顯著提升態(tài)勢。”他進一步強調:“UWB技術不僅具備厘米級高精度定位能力,其基于位置數據的安全特性更使其在安防領域具有天然優(yōu)勢。”據悉,UWB依靠2.4GHz至10.6GHz的超寬頻譜,通過短脈沖信號實現厘米級定位,精度可達10厘米以內,遠超傳統藍牙或Wi-Fi,結合TDOA算法甚至能支持三維空間定位。
隨著超寬帶(UWB)技術的快速普及,我們可以看到智能設備生態(tài)系統正在全面擁抱這一趨勢。目前,蘋果、三星、谷歌、摩托羅拉等全球主流高端智能手機品牌均已將UWB納入其產品線。此外,圍繞蘋果、三星和摩托羅拉的智能標簽生態(tài)也在興起,進一步拓展了UWB的應用場景。
在具體應用方面,數字車鑰匙正從傳統的藍牙低功耗(BLE)向UWB技術轉型,包括現代、寶馬、福特、通用、本田和奔馳在內的主流汽車制造商都已布局這一技術。同時,門鎖行業(yè)也緊跟趨勢,例如Assa Abloy和Allegion采用新的“Aliro”標準,將UWB整合到其智能門鎖解決方案中,推動了“免提”訪問體驗的普及。
在企業(yè)級應用中,Wi-Fi 7企業(yè)級接入點(EAP)開始支持UWB,以實現資產追蹤、室內導航和接入點自動定位等功能。思科(Cisco)和瞻博網絡(Juniper Networks)等企業(yè)正積極推動這一技術的落地,進一步展示了UWB在室內精準定位與智能互聯領域的巨大潛力。
此外,UWB技術能作為雷達使用。UWB技術的核心優(yōu)勢在于超寬頻信號的高解析度特性,憑借該特性從而能夠實現較高的測量精度。該技術可應用于家庭健康管理等領域。例如,UWB 雷達可實現 1 厘米的檢測精度,可用于人體的心跳和呼吸的監(jiān)測,亦或是檢測辦公室內是否有人,進而達到商業(yè)能源管控的目的。
QM35825:高集成度UWB SoC
Qorvo第三代UWB芯片QM35825于 2025年推出,這款系統級芯片(SoC)不僅包含了UWB收發(fā)器,還將微控制器(MCU)和前端射頻模塊(FEM)三大功能集于一體。QM35825采用單發(fā)三收架構,兩個接收通道與發(fā)射通道實現物理隔離,從而有效減少干擾、提升信號質量。
QM35825的鏈路預算高達104dB,遠超上一代DW3000的90dB,射頻靈敏度提升讓測距精度達5厘米,測角精度2度。這款高性能、超低功耗 SoC 憑借基于雷達的傳感技術實現精準定位追蹤,適用于存在檢測自動化、家用安全門禁、非接觸式生命體征監(jiān)測,以及個性化內容體驗等場景。Qorvo提供的模塊預置射頻和天線方案,并通過認證,客戶可快速驗證原型或直接量產,軟件SDK支持TWR、TDOA和AOA模式,兼容汽車、消費和工業(yè)協議。
此外,Qorvo還提供定制化服務,如PCB優(yōu)化和天線設計,針對測角應用降低技術壁壘,并通過生態(tài)合作支持跨行業(yè)應用。
Matter導入難題求解,“兼容”是關鍵
智能家居的碎片化問題,一直是消費者的痛點。如何實現不同品牌不同無線協議設備之間的互操作性,是業(yè)界亟待突破的方向。而Matter作為基于IP的協議,通過Thread網絡和Wi-Fi/以太網實現設備互操作,支持蘋果、Google和三星生態(tài),旨在打破協議壁壘。
俞詩鯤提到Matter具備五大特點:無縫互操作性、易用性、底層安全性、創(chuàng)新加速能力、以及高生態(tài)接受度。憑借這五大特點可讓Matter成為智能家居標準化的理想方案。
無縫互操作性讓不同品牌設備實現跨平臺協作,例如蘋果HomeKit用戶可直接控制三星SmartThings設備,打破生態(tài)壁壘。簡單易用體現在用戶體驗上,Matter支持通過手機一鍵配置設備,借助藍牙和Thread網絡快速接入,無需復雜設置。高安全性則通過內置加密和認證機制,確保設備通信不被劫持,例如燈泡開關指令不會被惡意篡改。加速創(chuàng)新為開發(fā)者提供統一框架,降低開發(fā)成本,開發(fā)者無需為每個生態(tài)單獨適配,專注于功能創(chuàng)新。高生態(tài)接受度則體現在蘋果、Google、三星等巨頭的支持,從2019年至今,CSA聯盟(Connectivity Standards Alliance)推動下,Matter認證的設備數量持續(xù)增加。
然而,Matter的導入面臨不小挑戰(zhàn)。俞詩鯤坦言:“因為在智能家居生態(tài)里面Matter是一個新來者,所以說白了挑戰(zhàn)在于兼容上?!倍龅健凹嫒荨苯^非易事,新設備開發(fā)者既要做到“向前兼容”,也要做到“向后兼容”。
現有設備多基于Zigbee、BLE或私有協議,生態(tài)碎片化嚴重,例如飛利浦Hue燈泡基于Zigbee,而小米設備多用私有協議,Matter需通過網關或橋接設備實現兼容,這增加了用戶成本。其次,Matter的導入需要藍牙支持以完成初次配對,但部分老舊設備缺乏藍牙模塊,升級成本高昂。此外,Matter的Thread網絡依賴IPv6,部分家庭路由器尚未完全支持IPv6,導致連接不穩(wěn)定。
要做到平順的“向后”和“向前”兼容,對于設備開發(fā)者而言是一個頗具挑戰(zhàn)的難題,而Qorvo有一個特別的技術來幫助開發(fā)者實現這個目標,即——“多連接”技術。
Qorvo的“多連接”技術通過多射頻(Multi-Radio)和多通道(Multi-channel)兩個維度,實現Zigbee與Matter并行運行,俞詩鯤解釋,多射頻保證了客戶可以添加不同的射頻信號,從而確保物理層上的多種連接共存,解決了時間盲點難題。多通道讓不同協議可以走各自不同的信道,從而做到真正的同時在線。此外,Qorvo還在天線分級上獨具優(yōu)勢,為客戶提供了6dB額外的射頻容量。而優(yōu)秀的共存體驗,還離不開Qorvo提供的硬件信號和API加持。
“這四個特性全部都是基于硬件的,可以理解客戶在開發(fā)程序的時候,不用從操作系統的維度去考慮任何方面調度的問題,”俞詩鯤說到,“我們在硬件上面已經幫客戶實現了,所以客戶就不會存在在調度的時候造成一些丟包或者斷連的問題。”
QPG6200:低功耗多協議的智能樞紐
Qorvo 最新推出的 QPG6200 系列系統級芯片,專為 Matter 生態(tài)設計,具備原生多協議、多連接能力,能夠兼容 Zigbee、Thread、Bluetooth Low Energy 等主流智能家居與物聯網協議。在功耗方面,QPG6200 實現了全場景低功耗:無論是深度睡眠、保持連接狀態(tài),還是在射頻接收過程中,其功耗水平均處于行業(yè)領先水平。這一特性不僅使基于電池供電的設備能夠大幅縮小電池容量、降低系統成本,也為電源設計提供了更大靈活性,無需擔心芯片功耗超出整機負載;在連接與數據傳輸頻率較低的場景中,更可輔以太陽能電板等能量收集方案,實現綠色供電。為了幫助客戶快速驗證與量產,Qorvo 同步推出了 QPG6200 開發(fā)板及配套軟件套件——包括最新的多協議 SDK、調試與燒錄工具,以及工廠認證工具,全流程支持評估、開發(fā)與認證。
在產品陣容方面,Qorvo 為 QPG6200 系列提供了后綴為 J、L、M、N 的四款芯片,可通過發(fā)射功率與封裝差異適配多元場景,覆蓋燈泡、開關插座、傳感器、網關、路由器等多種產品類型。
智能互聯新場景:高度沉浸式+個性化
當前,UWB的定位和健康監(jiān)測應用,仍在普及中;而Matter的導入,也尚需時日。但這兩個技術方向,為智能互聯新場景,打開了想象的空間。試想下,過地鐵閘機的時候,無需停留掃碼或碰一碰,而是直接通過UWB的精準定位實現無感通過。家中配備Matter協議的燈光和音響系統能通過UWB感知用戶位置,實現“隨人移動”的體驗——當你走進客廳,燈光自動亮起,音樂跟隨調整音量。
UWB定位你的位置,Matter協調燈光、溫度和娛樂設備,打造無縫體驗——智能家居可能演變?yōu)橐粋€高度沉浸式、個性化的生態(tài)系統。這不僅提升生活便利性,還可能推動智能家居市場規(guī)模進一步增長。而Qorvo的高集成度SoC方案,已經準備就緒。