工信部14年来标准首次修订!UWB产业要“变天”了?
作者 | 物联网智库2023-01-16

UWB已经从主要面向工业应用的神秘小众黑科技,逐渐转变为包括手机、汽车等领域都在积极拥抱的大众高科技,因此征求意见稿的发布毫无悬念的引起了业界热议,各种声音此起彼伏。不过无论如何讨论,实际针对的无非两个方面——有利和不利……

智次方

工信部无线电管理局发布《超宽带(UWB)设备无线电管理规定(征求意见稿)》

1月4日,工信部无线电管理局发布《超宽带(UWB)设备无线电管理规定(征求意见稿)》(以下简称“征求意见稿”),面向社会公开征求意见。这是针对2008年12月《超宽带(UWB)技术频率使用规定》(工信部无[2008]354号)(以下简称“规定”)发布14年以来进行的首次重要修订。

近年来,UWB已经从主要面向工业应用的神秘小众黑科技,逐渐转变为包括手机、汽车等领域都在积极拥抱的大众高科技,因此征求意见稿的发布毫无悬念的引起了业界热议,各种声音此起彼伏。不过无论如何讨论,实际针对的无非两个方面——有利和不利。

对此,智次方·物联网智库在与杭州中芯微电子有限公司、郑州联睿电子科技有限公司、北京全迹科技有限公司、北京智联安科技有限公司等业内企业充分沟通后,撰写本篇文章,希望能够从更专业、更全面的视角对征求意见稿进行分析,为UWB产业发展提供更理性的解读和建议。

规范行业发展,制定科学规定

征求意见稿与此前规定多有不同,不仅限于内容制定上,在目的上更多的原因是出于对当前UWB产业发展阶段的考虑。如果2008版规定是为国内UWB产业发展先画一个框框,那么征求意见稿的发布就是从科学角度出发进一步规范行业发展的重要举措。

从产业发展角度来看,2008年UWB正处于研究起步阶段,彼时市场鲜有产品推出,之后才出现个别公司开始在国内应用timedomain和Ubisense的产品,不过也都属于非标产品。在工信部于2008年12月6日首次针对UWB技术使用公布的规定中能够明确,规定制定的目的就是为了市场需求,这一点在公告开头就有体现:

为满足短距离高速无线数据通信的应用需求,提高频率利用率,根据我国无线电频率划分和实际使用情况,制定超宽带(UWB)技术频率使用规定。

所以,2008版规定的制定也是遵从相对宽松的原则,并没有对UWB技术的使用频率以及产品型号申报进行特别的限制,比如频率范围大致为6-9GHz。这也反映了政策层面上对新技术开放、鼓励的态度,对于促进国内UWB技术和产业发展都大有裨益。

而如今时隔14年再看,市场上至少已经发生两大重要变化:第一,UWB已经从“鲜有人知”发展到了产业内“人尽皆知”的新阶段,更重要的是,基于UWB技术的应用在此期间从2B到2C已经呈现出百花齐放的态势,比如苹果AirTag、小米“一指连”等;第二,不仅UWB技术热度空前高涨,随着5G、Wi-Fi 6/Wi-Fi 7等新通信手段的逐步普及,无线通信迎来了一个“五花八门”的新时代,而这也导致了通信过程中各种技术之间频段交叠、互相干扰等问题出现,比如UWB和Wi-Fi在channel 5上使用的频段就十分接近,倘若把UWB设备输出功率放大,就有可能影响到其他Wi-Fi设备的正常工作。

超宽带(UWB)无线电发射设备射频技术要求

超宽带(UWB)无线电发射设备射频技术要求

超宽带(UWB)无线电发射设备射频技术要求(数据来源:工信部官网)

因此在征求意见稿中可以看到,不仅使用频率范围进行了一定程度的收窄(征求意见稿规定UWB工作频率范围在7235—8750MHz),在频率划分上更加详细,同时还对PA的发射功率进行了严格的限制(等效全向辐射功率谱密度限制为不大于-41dBm/MHz)。这对为国内各频段内的资源做好归位,使其能够各司其职、共同发展奠定了基础。

产业发展迎变,一分为二来看

“频率”和“功率”无疑是本次征求意见稿最值得关注的两块内容,“细化”和“限制”无疑是最显著的特点。对于已经经过10余年发展相对成熟的UWB产业来说,这些改动幅度无疑还是相对较大的,因此势必将产生一定的影响,对此也需要一分为二的来看待。

  • 有利的方面

标准先行,应用后至。在UWB标准方面,国际标准给予了UWB技术宽泛的支持,频率划分了十几个信道。目前国内众多厂家使用频段多种多样,产品五花八门,都没有严格按照国际标准执行。尤其在行业应用中,各自有各自的频率使用范围,内部协议壁垒高立,而且国内的UWB设备往往为了发挥更好的性能,还会增加PA来增强输出功率。这些问题对UWB应用标准的规范化和各个设备厂商间的互联互通都带来了一定的阻碍。

本次征求意见稿,一方面从使用频率、功率限制等方面对UWB企业使用相关技术进行了统一和限制;另一方面,其也对UWB产品的测试有了更宽泛的要求和更严格的监管。这无疑对进一步促进UWB企业使用标准的规范,促进各个厂商间的互联互通和产品质量提升产生了积极作用。

UWB产品

尤其是在2C消费领域的短距离应用场景中,可以使用更干净的频段,加密通讯也更加安全。比如,目前支持UWB技术的手机通常支持channel 5和 Channel 9两个频段,而厂商在做产品设计的时候也通常要支持这两个频段,这给设计带来难度的同时也增加了新的成本,如果确定了channel 9这一单一频段,那么对于手机厂商而言就只需要针对channel 9进行设计即可,不用预留其他的频段支持。

另外,从频谱利用的角度来看也有积极之处,比如前文提到的UWB和Wi-Fi频段叠用的问题,频段冲突越是尽早的解决,也就对行业未来发展愈加有利,这是毋庸置疑的。

而对于一些仍旧致力于UWB芯片量产的国产创新企业来说,也能够带来一定的好处。征求意见稿的发布给这类企业“填了坑”,可以借助成熟的市场环境和技术,在国家信创大政策的指导下,实现一波国产替代,进而从巨头们的手中抢夺资源,争取在本土市场的利益最大化。

  • 不利的方面

除了有利的一面,不利的一面也需要更积极的态度去面对。征求意见稿发布后所引起的最直接的连锁反应,就是产业链企业的重度调整,比如芯片的升级换代、射频调参要换信道、产品的全线重耕,以及尤其是针对部分行业应用场景的战略性调整。

以UWB定位厂商为例,征求意见稿的发布,可能对于一直使用UWB低频带信道的厂家来说面临的将是全部产品线的更新换代。同时,征求意见稿在产品测试上增加了更多的带外杂散测试要求,这些因素将导致UWB厂商在产品研发成本上付出相当大的代价。

另外,这些问题还会进一步延伸至企业的运营当中,假如未来招投标在严格按照征求意见稿要求的前提下,那么对有测距距离要求较高的应用场景将产生较大的影响,因为UWB功率能支撑的定位范围也将因征求意见稿而受到限制,像是在一些井下定位、煤矿开采、隧道等场景,恐将无法轻易实现。即便可以通过提升基站部署密度来实现,但高昂的成本费用也会吓退一批应用方。

企业做好应对,需要趋利避害

无线电频谱资源作为稀缺的不可再生资源,通过有效的规范和统一管理,来提升资源的利用效率只是迟早的问题,因为只有通过规范化才能实现标准化,只有实现标准化才能够进一步规模化。智次方·物联网智库在与多位业内企业专家沟通的过程中发现,虽然大家有全然不同的打法,但却都在制定长远的规划、多措施并举,甚至去开辟全新航道,这也是这些企业能够坦然面对本次征求意见稿的关键。

杭州中芯微电子有限公司

作为全系列定位的厂家,杭州中芯微电子有限公司并没有把UWB作为唯一的解决方案提供给客户,而是通过包括UWB、蓝牙AOA、RFID等多定位产品线支持不同场景客户需求。

杭州中芯微电子有限公司联合创始人胡永江围绕企业布局、企业经营和企业研发三个方面告诉智库:首先,单一的技术和产品线所存在的风险相对会大很多,对于定位企业来说布局多产品线是一条不错的选择。UWB技术本身有自己的局限性,比如视距问题、三角定位的部署难度问题、功耗问题、成本问题等等,单纯的应用UWB技术本就无法满足实际场景中的多维度需求。多产品线企业虽然边际成本需要严控,但是各个场景都能有配套武器。

其次,目前国内定位企业大都以偏向硬件产品和技术来做项目,过程辛苦缓慢还缺乏可复制性,客户粘性也不高,更需要深入行业理解业务需求。近年来一些企业往底层走,把技术模块化、集成化,追求技术赋能扩容带来的体量变化,或者从这个技术族类的产品分支摸索产品新出路;另一些企业则往上层走,深扎行业,探索业务价值,需求数字化的结合点实现行业变现,这都是值得肯定的路径。

最后,他也提醒到,UWB企业也要学会适当放弃,不要死磕,非要坚守或者违规出货,这样只会得不偿失。同时也要看看其他技术方向,看看有没有补充。

郑州联睿电子科技有限公司

同样,郑州联睿电子科技有限公司也向智库表示,征求意见稿对于公司的产品线更新影响也不大,因为公司在近几年已经布局了8GHz频段的产品,并已经对日本、欧洲市场进行了出口。在D3000以上的芯片开发中,也有UWB-AOA产品的研制。

郑州联睿电子科技有限公司CTO肖岩向智库表示,面临新的规定,从公司的角度来说,一是提前布局优化产品的行业应用规划,对8G产品做更严格的测试规范,对新增加的带外要求,不符合规定的优化射频电路设计;二是考虑新规的发布对芯片的需求的影响,考虑备用芯片厂商,开发新的产品;三是在特殊场合的应用,通过征求意见稿提出建议,希望在某些特殊场合的应用(如矿山、隧道等人员稀少环境)能够放宽对功率的限制;四是面临Wi-Fi 6以及5G/6G定位的竞争和挑战,在公司原来的蓝牙、UWB、室内外等融合定位的产品基础上,继续加强融合定位产品的开发和推广。

北京全迹科技有限公司

北京全迹科技有限公司认为该征求意见稿对业务影响不大的原因,是因为征求意见稿允许“获得型号核准证的超宽带(UWB)无线电发射设备可以继续销售和使用到报废为止”,所以对老设备无直接影响;另一方面,是因为全迹科技早已对新设备,尤其是手机和汽车UWB相关产品优先使用channel 9频段进行了设计。

北京全迹科技有限公司CEO都延星向智库表示,公司一直在加强与相应部门的沟通互动,反馈一线企业的诉求,此次也在和工信部做相关反馈。而且欧洲新法规实际上是在放宽对UWB发射功率的限制,因此其也在建议国内评估是否能允许UWB在少数合适频段适当提升发射功率,这样UWB系统的整体造价能显著下降,有助于推动高精度定位在各行业的应用。

北京智联安科技有限公司

北京智联安科技有限公司虽然并不聚焦于UWB产业,但征求意见稿的发布对于5G、Wi-Fi系技术的发展无疑是充分利好的,因此对于智联安来说,早已布局5G定位市场是非常明智的选择。北京智联安科技有限公司市场销售高级副总裁王志军告诉智库,5G高精度低功耗定位技术已经完全具备了全面商业化的条件。

首先在标准上,3GPP不断引入定位能力并持续演进,目前R17标准已将5G定位精度提升至亚米级@90%,并引入超低功耗特性,续航长达一年,R18标准将使其定位精度实现厘米级@90%。

另外5G高精度低功耗定位有先天的技术条件,全球运营商授权频谱支持,更稳定、更抗干扰;通信与定位一张网,大幅降低部署成本的同时还能实现室内外的无缝衔接。

而近期智联安科技5G RedCap定位芯片MK8510已按照RedCap协议要求,在华为实验室完成RedCap接入流程,支持100M带宽上行SRS信号,实现全部高精度低功耗定位流程功能的验证,更是直接让5G高精度低功耗定位提上了商业化日程。在5G快速发展下,5G定位也会给千行百业的客户应用,提供一种新的技术选择。

写在最后

征求意见稿的发布实际上只是从政策角度上对UWB技术使用规范化提出了硬性的要求,但并不意味着UWB技术本身就完美或者定位产业已经完全成熟。而且从目前来看,征求意见稿并不是最终的文件,仍需要产业链上下的企业齐心协力推动政策的完善并积极响应,为UWB产业更好的发展和无线通信产业更加的繁荣做出努力。

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