从车道到收银台:超宽带(UWB)技术赋能的无缝室内导航

来源:CEVA IP #室内定位# #Ceva#
1207

理想中的无缝体验

想象一下,你正驾车前往一个繁忙的园区。你打开常用的导航软件,起初一切正常,直到你驶入地下停车场。

现如今,导航指引到地下停车场通常会变得模糊或信号中断。而在无缝连接的未来,这种情况不会发生。导航会丝滑、持续地为你指路,甚至直接引导你停到空车位上。

然后你下车继续步行,进入医院、商场或大型航站楼。整个过程无需切换应用,无需重新搜索,也不会在你还在室外时就提示“您已到达”。你的导航路线会穿过入口、走廊、电梯,经过大厅,最终精确引导你到达指定的科室、店铺、登机口或服务台,同时支持智能空间(Smart Spaces)功能,让你在正确的时间和地点,凭借精准的室内位置,触发相应的服务。

缺失的一环:从室外到室内的连续性

当你拥有开阔视野时,卫星导航系统表现出色,但一旦进入室内或地下环境,情况则截然不同。

卫星信号在室内环境表现不佳:它们容易被混凝土和钢材阻挡,因反射而产生扭曲,穿透建筑结构时也会衰减。因此,定位精度很快就取决于是否有开阔的天空视野以及信号遮挡的程度。正因如此,室内导航连续性一直是用户体验中的难点。

解决方案并不是与全球导航卫星系统(GNSS)竞争,而是与之互补。现实中可行的模式是交接:室外使用GNSS,在室内则切换到由建筑本身提供参考点的精准室内定位层。这一室内层还能进一步赋能“智能空间”,让设施既能引导用户,又能做出响应。这正是超宽带(UWB)技术与室内锚点派上用场的场景。尤其是随着UWB在各种设备中越来越普及,包括利用UWB实现位置感知体验的移动设备和汽车门禁解决方案。

真正的部署障碍:大规模互操作性

UWB室内定位技术在多年前就已具备可行性,但要实现大规模应用,仅仅靠一个精彩的演示样例是不够的。它需要一个完整的生态系统:A品牌的手机能够在B品牌运营的场所中,利用C品牌提供的基础设施,实现可靠、可重复的定位,并且能够在全球范围内扩展。

这正是FiRa联盟成立的初衷:通过制定规范和开展认证,专注于解决互操作性问题,将“能用”提升为“随处可用”。当室内导航成为一项标准化的、经过认证的能力,场地运营方才能放心地部署,产品团队也能在未知因素更少的情况下将产品推向市场。

最新进展:FiRa加速推进基于TDoA的室内定位技术

长期以来,FiRa一直将DL-TDoA(下行到达时间差)强调为“非跟踪式”的室内导航的可靠技术基础。在这种模式下,用户设备通过侦听同步锚点来确定自身位置,而无需发射信号。[1]这自然而然地适用于路径查找场景:当你在建筑设施内移动时,你的设备持续计算你所在的位置。

最新的加速节点来自2025年12月3日发布的FiRa Core 4.0规范。这次更新将认证范围扩大到了UL-TDoA(上行到达时间差),为大规模部署可互操作的、基于基础设施的资产追踪创造了更有利的条件。[2]简单来说,FiRa的范围正在扩大,以支持“无缝室内”的两大支柱场景:一是人员导航(通常以下行为中心),二是追踪资产(通常以上行为中心)。

通俗解读DL-TDoA与UL-TDoA

DL-TDoA(下行到达时间差)最适合面向消费者的路径查找场景:场地基础设施负责发射信号,而你的手机(或设备)负责侦听。这种方式具有良好的可扩展性,因为大量用户可以同时“侦听”,同时,它也更有利于隐私保护,由用户设备自行计算自身位置。FiRa也明确将DL-TDoA描述为实现这类“非跟踪式”室内导航的方案。

UL-TDoA(上行到达时间差)的信号流向正好反过来:由标签发射信号,再由基础设施接收并计算其位置。这种模式通常最适用于运营管理场景:追踪医院里的医疗设备、机场里的行李车、工厂里的工具等等,因为在这些场景中,设施运营方需要实时掌握大量物品的位置。FiRa Core 4.0也特别指出,UL-TDoA可借助UL-TDoA锚点基础设施实现资产追踪。

 采用信号:设备厂商和基础设施提供商纷纷入局。

在设备端,释放的信号很明确:各大平台正在把室内定位当成“一流能力”来重视。

Apple从iOS 26开始引入对 DL-TDoA 的支持,这一最新的平台级举措表明,操作系统层面对基于锚点的室内导航已做好越来越充分的准备。[3]

Android方面,UWB从Android 13开始进入系统平台,而且发展并未止步于此。公开的平台更新表明,在Android 13之后,系统仍在持续增加对下行和上行室内定位方案的支持。这是一个重要信号,说明随着基于FiRa规范的部署日趋成熟,各方仍在持续投入。

在基础设施方面,我们也看到了重要的商业化动作:思科的Catalyst 9800 AnyLocate功能现已包含用于室内路径查找的UWB DL-TDoA技术(对应2025年12月21日发布的IOS XE 17.18.2版本)。这是一个强烈的信号,表明UWB DL-TDoA正在进入主流企业级产品的发布节奏。[4][5]

将UWB标准转化为可交付的芯片

对于片上系统(SoC)团队而言,室内定位是一个重要机遇,但要实现大规模产品交付并不容易,因为芯片必须在真实的产品环境里持续提供稳定一致的结果。这意味着既要满足严苛的功耗目标,又要控制面积(以及成本),降低开发启动难度,并符合互操作性标准。

随着生态系统的演进,越来越多的团队倾向于寻求开箱即用的UWB IP平台,以降低集成风险,同时满足行业认证项目的要求。Ceva-Waves UWB正是这样的平台,被业界广泛看作是领先的端到端UWB IP方案。它符合IEEE 802.15.4ab标准,将优化过的MAC/PHY硬件IP与深度集成的软件栈相结合,以满足FiRa和CCC数字钥匙规范的要求[6]。随着行业应用如今已同时覆盖DL-TDoA和UL-TDoA,产品开发者需要一个像Ceva-Waves UWB这样的底层能力平台,既能支持电池供电标签,也能扩展到始终在线的基础设施,同时不牺牲安全性与可靠性。

这就是“无缝”从愿景走向现实的方式:从地下车库到收银台,整个过程导航不断线。

责编: 爱集微
来源:CEVA IP #室内定位# #Ceva#
THE END
关闭
加载

PDF 加载中...