“2026加特兰日”演讲实录 | ABI Research高级研究总监 Andrew Zignani:《下一代超宽带技术在汽车及更广阔领域的机遇》

发布日期:2026-06-11· 中国汽车报网 赵玲玲 编辑:李沛洋
赵玲玲 编辑:李沛洋

6月5日,在以“芯感知・通未来”为主题的“2026加特兰日”活动上,ABI Research高级研究总监 Andrew Zignani带来了《下一代超宽带技术在汽车及更广阔领域的机遇》主题分享。

以下为演讲实录:

大家下午好。

我叫Andrew Zignani,是ABI Research战略技术团队的高级研究总监。今天,我非常荣幸能与各位共同参加2026加特兰日,和大家分享我们对下一代 UWB(也称为IEEE 802.15.4ab)在汽车及其他领域应用前景的简要看法。

首先,简单介绍一下ABI Research。我们是一家全球性的科技市场情报与咨询机构,专注于技术供应链与终端市场的交叉领域,致力于帮助客户实现战略目标和长期成功。为实现这一目标,我们结合垂直行业知识与深厚的技术理解,提供更全面的技术创新图景。包括新的市场机会在哪里出现、如何克服部署和推广中的挑战,以及如何更好地理解不断演变的竞争格局。我在ABI Research已工作12年多,负责主导我们对关键无线技术的覆盖及市场数据研究,包括超宽带(UWB)技术,以及Wi-Fi、蓝牙及几乎所有终端市场的众多其他技术。

我相信在座各位对UWB技术已经有所了解,或者正在越来越多地接触到它。过去六七年左右,UWB技术迎来了巨大复兴。主要基于IEEE 802.15.4z标准,该技术可通过短距离脉冲无线电技术,安全且精确地计算其他超宽带设备的相对位置。而这波超宽带技术的初步应用浪潮,主要聚焦于高精度、高安全性的测距能力,进而使超宽带技术成为继Wi-Fi、蓝牙、Zigbee和Thread之后的又一项基础性连接技术。

这一点已得到印证——UWB在智能手机中的存在感越来越强,主要用于汽车数字钥匙和个人追踪应用,这由汽车连接联盟(Car Connectivity Consortium)的数字钥匙规范所定义,以及苹果AirTag等支持UWB的个人追踪设备。与此同时,许多主流汽车OEM已经部署了IEEE 802.15.4z用于安全车辆进入应用。ABI Research预计,到2030年,全球出货的车辆中将有53%配备UWB技术。

全球出货的车辆中,将有部分配备超宽带技术。然而,在实际环境中部署UWB技术时,发现了现有IEEE 802.15.4z技术的若干局限性。这些因素可能对终端用户的使用体验产生负面影响,涉及可靠性、功耗、精度和工作距离等方面。因此,现有超宽带安全测距实现方案的链路预算有限,UWB有效执行测距功能的距离也受到限制。

在实际应用场景中,例如汽车尝试定位支持超宽带(UWB)的智能手机以实现无钥匙进入应用。这种受限的链路预算会在用户将手机放在包中、口袋中,甚至在最糟糕的情况下放在后裤袋中时,引发额外的稳定性问题。正是这些局限性推动了IEEE IEEE 802.15.4ab标准的开发,该标准为UWB技术带来了显著的新增强功能。其中最显著的是多毫秒(MMS)技术,该技术大幅提升了链路预算,从而显著扩展UWB的测距距离。增强对多径效应的抵抗能力,减少干扰,并使测距能力在非视距或手机置于后裤袋等场景下依然稳健可靠。

但需注意的是,UWB技术不仅是一项测距技术。许多UWB解决方案提供商及汽车OEM已开始将测距能力与感知及雷达功能相结合,应用于儿童遗留检测、安全带提醒等各类感知场景,这些目前主要基于现有的IEEE 802.15.4z技术。然而,除了上述测距增强之外,IEEE 802.15.4ab 还为感知能力带来了标准化及进一步增强,从而支持更广泛的相关感知应用场景。

此外,IEEE 802.15.4ab还支持更高数据速率,用于低延迟数据通信;正是UWB这种兼具价值与多功能性的特性,进一步推动了其在车载领域的应用。对更多面向内部及外部的应用场景进行投资,将有助于在未来释放UWB技术的潜力,既涵盖汽车市场,也延伸至其他领域。

现在,我们将更聚焦地探讨UWB感知能力的演进。在汽车市场,如幻灯片左侧所示,我们已看到汽车OEM将UWB测距在数字钥匙应用中的优势与集成式超宽带传感相结合。主要应用于儿童存在检测(CPD)、生命体征检测、入侵检测等场景,以及座位占用检测和安全带未系提醒,车企无需再为智能进入和数字钥匙单独部署多套UWB硬件锚点。在无钥匙进入和数字钥匙应用中,整车厂现在可通过复用已部署的硬件来支持关键传感功能,从而最大化投资回报。并支持欧洲新车安全评鉴协会(Euro NCAP)等针对儿童存在检测的法规要求。这些多重超UWB应用场景避免系统冗余,有助于降低感知部署的整体成本。正是这种UWB测距与雷达能力相结合的融合方案,正在加速UWB在汽车中更广泛应用。

但这仅代表汽车市场中感知相关应用的第一波浪潮。我们在市场上看到的一些新兴传感应用场景,包括:踢腿感应开启后备箱,用于功能激活与控制的手势识别,用于障碍避让和哨兵模式激活的环境检测与建图,以及未来可能出现的其他应用。

从汽车制造商的角度来看,UWB带来的益处正在不断叠加。首先从应用场景角度看,集成UWB技术当然可以提升安全性和安防性能。满足CPD的法规合规性要求,创造全新用户体验以提升品牌忠诚度与用户满意度,并为终端用户部署具有重要价值的新服务。同时,UWB技术用于智能进入的投资回报率得到最大化,并可复用数字钥匙锚点用于感知目的。相较于其他传感器技术,可降低物料清单成本和集成成本。进一步深入探讨UWB传感的未来,当前UWB传感通过分析信道冲激响应(CIR)的变化来判断目标的存在,物体的运动和位置。然而,尽管超宽带传感技术目前已在多种场景中部署,但各类限制仍使其应用潜力局限于特定用例及专有实现方案。这些内容我已列在左侧。我将不再逐一详细说明。但首先,当前大多数UWB雷达的实现仅限于单个UWB锚点,该锚点负责发射和接收雷达信号。这不可避免地限制了感知覆盖区域,可能产生盲区;难以检测角度分辨率,更容易受到多径效应的影响;也难以检测静止物体。其次,即使车辆中多个UWB锚点可用于感知,但由于锚点之间缺乏协调,感知数据包的重叠发送仍可能引发干扰问题。最后,当前大多数UWB雷达的实现均为专有的,缺乏用于配置、感知数据包传输和信道冲激响应(CIR)上报的标准化框架,导致难以实现。感知数据包传输和信道冲激响应(CIR)上报,导致不同锚点之间难以交换信息,且缺乏多厂商互操作性。

为解决这些问题,IEEE 802.15.4ab将UWB感知为一项标准化MAC(Media Access Control)和PHY(Physical Layer)能力引入,同时解决了若干个关键的现有局限。首先,IEEE 802.15.4ab为单站静态、双静态站及多站静态感知提供了标准化基础,从而能够从多个不同视角采集感知信息。显著提升了感知活动的覆盖范围,同时提供了更高的部署灵活性。其次,由于实现该功能所需的配置、传输和上报机制现已标准化,这有助于构建协同式传感器网络,不仅可提升感知能力,还可为跨厂商互操作性创造条件。这些综合增强能力将助力UWB技术实现上一张幻灯片中讨论的部分新兴汽车应用场景,同时在未来开辟大量全新机遇。

接下来探讨这些新机遇,从我们的视角来看,得益于超宽带技术的多功能性,它将在无线生态系统中扮演多重角色。这得益于其支持安全测距、感知与雷达、高精度定位,以及作为低延迟、低功耗的能力,高吞吐量个人局域网通信技术。IEEE 802.15.4ab所做的,正是将所有这些增强能力融合在一起,打造一个强大、灵活、多功能的基础平台,供设备制造商从中驱动未来创新。正如我们已经强调的,测距性能的显著提升,加上雷达和感知能力的重大增强,将推动未来创新,并在汽车、智能家居与智能建筑、消费设备、智能医疗、工业、智慧城市以及许多其他应用领域中,开启日益多样化的应用场景。

在右侧图示中,大家可以看到依赖UWB技术多种不同特性的应用领域极为广泛。从汽车、智能家居和智能建筑中的数字钥匙,到存在与占用检测、手势控制与识别、指向触发应用、高精度RTLS定位、配送无人机定位、低延迟外设连接,以及无线音频、增强现实和其他新兴应用中的数据驱动应用。正是如此,将测距、雷达与数据通信的最佳要素相结合,形成整体化解决方案,将围绕IEEE 802.15.4ab所赋能的关键创新,驱动新一轮的技术变革。

简要总结下一代UWB技术在汽车及其他领域的应用机遇,如右侧图表所示,根据ABI Research的数据,UWB目前是增长最快的无线连接技术之一,2025年至2030年间复合年增长率达19%。随着智能手机渗透率的提升以及UWB应用的日益多样化,预计到2030年UWB设备出货量将达到近12亿台。此外,由于每辆汽车通常配备6到8个UWB锚点,汽车市场亦将成为未来几年出货量最大的应用市场之一。

如图表所示,UWB市场正在快速向新领域扩展。尽管智能手机目前主导着UWB市场,但我们预计未来几年UWB将迎来大量新机遇,近年来迅速壮大的UWB芯片组、IP、车辆和设备生态系统,清晰地印证了这一点。这些创新中的很大一部分内容将由IEEE 802.15.4ab来推动。我们在本次演讲中多次提及IEEE 802.15.4ab的优势,不出意外,UWB芯片组市场中已经涌现出多家新的进入者——它们已开发出或正在开发IEEE 802.15.4ab解决方案;而现有供应商也在持续升级其UWB产品组合以支持IEEE 802.15.4ab。诸随着今年已有兼容IEEE 802.15.4ab的芯片在智能手机等设备中出货,未来几年这些设备将越来越多地向IEEE 802.15.4ab过渡,同时支持UWB技术的机型也会越来越多,这将进一步提升终端用户对UWB技术的熟悉度,并扩大兼容IEEE 802.15.4ab设备的装机基数。

我们已看到多家整车厂认识到,将UWB技术的多项独特能力相结合,有助于最大化投资回报率。淘汰传统技术以降低物料清单(BOM)成本,并创造具有价值的全新应用场景与服务,从而实现更显著的差异化。随着IEEE 802.15.4ab的成熟,预计未来几年这一趋势也将加速。同样需要牢记的是,IEEE 802.15.4ab带来的价值远不止测距性能的提升,尽管这些提升本身当然也很重要。它要求采用更全面的设计方法,以充分释放超宽带感知、雷达测距与数据通信融合所带来的多功能优势。

我们还看到供应商生态系统以及加特兰等解决方案提供商带来了大量创新。当然,加特兰是IEEE 802.15.4ab技术的早期开拓者之一,率先推出其最新的UWB测距与雷达SoC解决方案;凭借其在雷达与感知领域的深厚历史积淀与技术背景,他们也处于有利地位,将在未来几年中为市场提供相较于竞争对手的独特差异化优势。

最后,ABI Research预计,得益于UWB的综合优势以及额外的法规激励,汽车领域将相对较快地过渡到下一代UWB技术。但同样重要的是,我们必须认识到,UWB技术的成熟仍处于非常初期的阶段,无论是在IEEE 802.15.4ab领域,还是更广泛地从整个生态系统角度来看都是如此。

因此,我们预计未来几年将涌现大量创新,供应商将优化其产品组合,新供应商也将不断涌现,并且竞争与差异化程度不断提升,同时FiRa Consortium等行业联盟也将整合这些功能,且新应用场景将持续涌现。最终,我们ABI Research坚信,IEEE 802.15.4ab将成为一项基础性互操作平台,在未来几年加速UWB的采用和用例多样化,推动这项技术在汽车市场及更广阔领域中不断向前发展。

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