IEEE/FiRa/CCC領航　超寬頻技術/規範開啟應用新氣象(2)

FiRa 2.0帶來的UWB創新

(承前文)FiRa技術規範由FiRa聯盟開發，旨在確保不同製造商的UWB晶元組、裝置和設備之間的互操作性，推動健康且強大的UWB生態系統發展。2023年秋季，FiRa 2.0技術規範橫空出世，其中包括更多的安全測試用例，確保通過FiRa認證的裝置都經過了嚴格的測試，以提升UWB裝置的安全性，防止駭客攻擊。此外，FiRa 2.0技術規範也解鎖了新用例，有望改變個人和公共空間中的互動方式，提高安全性和使用者參與度。該規範聚焦的三大新用例為：

• 非追蹤室內導航：在現有室內導航基礎上，憑藉其公分級的精度以及從錨定裝置到使用者裝置(如智慧型手機)的資訊傳輸方式，實現了升級。使用者裝置可透過接收建築內錨定裝置發出的UWB訊號來計算自身位置，適合在大型室內場所如商場和機場中進行導航，同時保護使用者的位置隱私。
• 尋人/物：在人群密集的場合(如節日慶典)或密集環境(如停車場)中，此用例顯著提升了定位人和物體的能力，其位置定位精度超越了傳統GPS。
• 指向與觸發：利用UWB精確的角度量測能力，使用者只需要使用智慧型手機或智慧手表指向支援UWB的裝置(如家用電器或娛樂系統)，即可對其進行控制。

CCC及其數位鑰匙正利用UWB技術

數位鑰匙由CCC開發，旨在使行動裝置能夠跨不同汽車製造商、鑰匙扣和智慧裝置安全地認證和共用車輛的數位鑰匙。CCC採用UWB、藍牙低功耗(以及近場通訊(NFC)作為低電量情況下的備案)作為其數位鑰匙3.0免提、位置感知無鑰匙進入的無線標準，讓駕駛可以無線安全地解鎖和啟動車輛(圖2)。

UWB技術正透過其精確之測距精準度及內建編碼，使數位鑰匙3.0的安全性更上一層樓。FiRa正與CCC攜手合作，推動全新之數位鑰匙認證，此項合作對於UWB技術之成熟發展至關重要，將促使汽車製造商與晶片組供應商緊密協作。預計於2024年稍晚時發布之新認證計畫，將進一步鞏固兩大聯盟間之合作關係。同時，UWB晶片組及模組製造商、一級供應商以及汽車製造商均可利用類似嚴格之互通性認證計畫，確保各裝置間能無縫協同作業。

UWB測試重要性提高

過去，測試成本對UWB技術產生了顯著影響。許多裝置製造商在生產過程中僅依賴通過/不通過(Go/No-go)測試，然而，隨著UWB在汽車、安全、智慧型手機和家庭娛樂等越來越多樣化的領域得到應用，參數測試越來越受到重視。受到消費者對於高品質的期望所驅動，參數測試讓業者能夠在早期發現製造缺陷和偏差。有鑒於退貨和維修的可觀成本，現在確保UWB性能無瑕比以往任何時候都更加重要。

這些關鍵任務裝置即使在大量生產過程中也需要進行徹底測試。ToF是UWB裝置最關鍵的測試之一，其為UWB獨特、差異化的功能。為避免降低ToF測量精度，必須對每個UWB裝置進行校準，以最小化ToF誤差，補償前端元件、天線或UWB半導體本身存在的延遲或誤差。此外，裝置的發射功率必須準確校準，以確保符合區域監管限制。為了準確校準和驗證UWB裝置的射頻性能，測試設置必須使用準確且可重複的測試設備進行仔細校準。這確保了設置中存在的外部路徑損耗和延遲偏移皆被精確消除。

UWB技術正逐漸成熟

UWB技術已成為無線通訊領域的創新驅動力，推動了位置追蹤、精確距離測量和增強安全性方面的顯著進步。UWB在從汽車到消費電子產品的多個產業中日益普及，凸顯了其在個人和商業應用掀起革命的潛力。

展望未來，UWB有望成為一項基礎性技術，改變我們與周圍世界的互動方式。隨著UWB技術的不斷發展和標準的日益完善，嚴格的測試將是確保支援UWB的裝置具備可靠性能的關鍵。

(本文作者為LitePoint產品行銷經理)

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