imec利用新一代高精度、低功耗超宽带（UWB）技术，扩展了其安全近距研究计划（用于安全且精度非常高的测距）。Imec是一家世界级纳米电子和数字技术研究与创新中心，拥有超过15年的超宽带研究历史；一直致力于汇集硬件和软件方面的专家来开发下一代超宽带技术，在具有挑战性的环境中的测距精度小于10厘米，而功耗却比当前的实施方案低10倍。从安全门禁系统（无钥匙）、AR/VR游戏到资产追踪和机器人，这项技术为各种领域中的微定位应用铺平了道路。

超宽带技术非常适合支持各种高精度和安全的无线测距应用。考虑到汽车中常用的“智能锁”解决方案–当车主接近时自动将车门解锁，而当车主离开时将其锁定。

尽管与某些替代方案相比，UWB固有的问题很多，如功耗较高、占用空间较大，其潜力仍未得到开发。Imec此举标志着释放UWB技术潜力的重要一步。

基于UWB技术的器件功耗降低了10倍

imec‘邻近信道安全和敏感网络’计划旨在进行安全和非常高精度的测距技术开发，该项计划的负责人Christian Bachmann经理解释说，“UWB的功耗、芯片尺寸和相关成本一直阻碍该项技术的发展，尤其是在无线测距应用的部署。一方面，imec全新的UWB芯片开发成果显著减少了基于数字式RF板块的占位面积：imec能在1mm2的尺寸上集成三个用于到达角测量的收发器。”此外，imec的设计还实现极低的功耗：低于4mW / 20mW（Tx/Rx），相对现有的方案高出10倍。它建立在imec在安全距离限制方面的长期专业知识的基础上，以提高该技术对潜在中继攻击的适应性。

Imec基于数字式RF构思方案让UWB技术占地更小、更具成本效益以及更安全，这有利于先进半导体工艺节点的实施。它符合新的IEEE 802.15.4z标准，并得到在业内影响力较高的联盟的支持，包括汽车连接联盟(CCC)和精细测距(FiRa)。

采用纠错算法的机器学习可在挑战性环境中实现低于10cm的测距精度

作为这些硬件开发的补充，IDLab（根特大学的imec研究小组）的研究人员提出了基于软件的增强功能，可以显著提高在恶劣环境中UWB的无线测距性能。比如工厂或仓库，人和机器不断走动，金属障碍物引起大量反射，所有这些都会影响UWB定位和测距的精度。

来自IDLab的Eli De Poorter教授解释说，“使用机器学习，我们创建了智能锚点选择算法，该算法可以检测UWB锚点与被跟踪的移动设备之间的（非）视线。基于此可以估算测距精度、并校正测距误差。由于该方法还启用了机器学习功能，可对网络的物理层参数进行自适应调节，以此减小测距误差。”

“我们已经证实在具有挑战性的工业环境中，UWB的测距精度优于10cm，与现有方法相比提高了2倍。虽然UWB本地化应用通常是定制化的，且是手动配置的，但imec智能锚选择软件可在任何情况下运行。通过这些自适应配置，下一代低功耗高精度UWB芯片可用于其他方面，例如在流行病期间使用小型且具有隐私性的设备改进接触追踪。”

imec计划总监Michael Peeters总结道：“由于Imec在蓝牙低功耗（BLE）高精度和安全范围方面的创新，Imec才得以在安全邻近领域取得如此骄人的业绩。虽然BLE确实改变了无线测距应用的游戏规则，但UWB让我们迈出下一步。它将为广泛的微本地化服务铺平道路：从安全（无密钥）访问、AR / VR游戏，到资产跟踪和工业5.0应用程序。Imec在UWB上的成功取决于机构在芯片、天线设计到机器学习等方面的专业积淀。”

Imec展示下一代高精度和低功耗超宽带（UWB）演示芯片。

来源：SiSC译自imec press release 

关于imec

Imec是全球领先的纳米电子和数字技术研究与创新中心。我们的独特优势来自于我们在微芯片技术方面有口皆碑的领先地位，以及卓越的软件和ICT专业技艺。通过我们世界级的基础研发设施以及遍布多个行业的本地和全球合作伙伴生态系统，我们在医疗保健、智能城市和出行、物流和制造、能源、教育等多个应用领域实现了突破性的创新。

作为众多公司、初创企业和大学值得信赖的合作伙伴，我们汇聚了来自100个国家和地区的超过4000名杰出人才。Imec总部位于比利时鲁汶，在比利时佛兰德地区的多所大学里，以及在荷兰、中国台湾、美国等地设有研发小组，并在中国大陆、印度和日本设有办事处。2019年，imec的收入（P＆L）总计6.40亿欧元。www.imec-int.com