UWB技術(shù)很好,但是UWB產(chǎn)品很貴。
這是業(yè)界人士對于UWB技術(shù)的一個初步印象。
作為一項最近兩年大火的定位技術(shù),UWB被“鎂光燈”聚焦乃至放大,它的優(yōu)點會被更多人的記住,同樣,它的缺點也一樣會被人了解。
UWB的精度能夠達到厘米級(較為理想的部署環(huán)境),這是其他無線定位技術(shù)所無法企及的精度,但它高昂的價格一直是限制其大規(guī)模應(yīng)用的最大障礙。
那有沒有可能讓UWB產(chǎn)品的價格降低到大眾都能接受的水平?答案是肯定的,這也是目前很多企業(yè)正在努力突破的方向。
一個產(chǎn)品在市場上售價多少,首先要看成本。
第一個層面是BOM(物料)成本,這個成本是一個顯性的成本,也是大家很容易看得到的成本,而UWB產(chǎn)品的BOM成本是多少呢,以基站為例,目前市場上的UWB基站售價在2000-3000元之間,部分特殊應(yīng)用場景中的基站賣得更貴,但它的BOM成本一般只要幾百塊,從這個角度來說,UWB基站產(chǎn)品是有降價空間的潛力,但事情遠沒有這么簡單。
第二個層面就是要考慮它的隱性成本。UWB的隱性成本在哪里?包括它的研發(fā)投入,包括它的驗證周期,包括它的銷售成本,還有最重要的一個點——就是它的部署安裝與維護成本。
目前市場上主流的UWB方案采用的是TOF或者TDOA方案,在實際部署中,多徑與遮擋是限制方案性能最突出的問題,并且TDOA采用三邊定位,至少需要3臺基站構(gòu)成一個定位單元,現(xiàn)場部署的時候需要考慮三角形如何部署等因素,所以,基站在哪個位置部署才能讓方案有更好的精度以降低成本,這很考驗項目經(jīng)理的經(jīng)驗。
所以,在大多數(shù)的項目中,需要方案商提供專門的人力來現(xiàn)場指導(dǎo)部署以及后續(xù)的維護,這增加了大量的成本。
除了看成本之外,還需要考慮規(guī)模因素。
一般一個產(chǎn)品的量越大,它的邊際成本就越低,它就可以賣得更低。而要實現(xiàn)這個目標(biāo),需要有兩個前提,一個是產(chǎn)品需要很高的標(biāo)準(zhǔn)化,各個廠商都按照同樣的標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)產(chǎn)品;另外一個就是需求的差異性要很小。
但很明顯,目前的UWB市場并不具備這個條件。
在B端市場,需求的定制化很嚴(yán)重,產(chǎn)品也很難互通互聯(lián)。并且B端市場的增量也無法達到指數(shù)級爆發(fā)式的增長,根據(jù)我們在《中國UWB與藍牙AoA市場調(diào)研報告(2021版)》最新的數(shù)據(jù)顯示,在當(dāng)前的市場環(huán)境下,UWB的芯片pcs每年的增量大約100-200W的范圍。這樣的體量根本無法支撐大規(guī)模的降價。
即便在C端市場,除了在手機市場,有一個看得見的大體量市場之外,其它市場短期內(nèi)也很難有爆發(fā)點。
這些原因?qū)е铝薝WB產(chǎn)品賣得貴,因為不賣這個價格,企業(yè)就沒法生存。
探討了UWB產(chǎn)品為什么要賣這么貴,我們就可以分析如何去降低成本。
這里,我們直接給出一個答案,那就是——UWB-AoA方案。
前面我們介紹了目前企業(yè)級市場上,UWB定位方案主要采用的是TOF與TDOA,而AoA則是與藍牙綁定的更密切,事實上,UWB同樣可以采用AoA模式進行定位。
在目前很多的消費級領(lǐng)域,比如說蘋果的Airtag、NXP演示的汽車鑰匙方案、小米的“一指連”方案等,就是采用的AoA定位模式。
因為這樣的AoA方案采用點對點連接,不需要在環(huán)境中提供定位網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施(即不需要布設(shè)基站),好處是方案簡單并且價格低,不好的點就是工作距離短,并且精度不夠好。
而在企業(yè)級市場上,UWB-AoA方案同樣可以有很大的應(yīng)用前景。
UWB-AoA技術(shù)特點如何?
與藍牙AoA相比,UWB-AoA具有更高的定位精度,以及更大的覆蓋面積。
藍牙AoA基站會有一個天線的覆蓋面積限制,一般俯仰角在45°-60°之間,超過這個角度之后,精度的誤差就比較大,所以藍牙AoA基站的部署密度跟層高息息相關(guān),一般需要1-2倍的層高部署一個基站,如果是層高比較小的環(huán)境中,基站的密度就很大。
而 UWB-AOA 可以通過 TOF 精確測距,定位原理是先測方向,再沿著該方向到相應(yīng)的 TOF 距離再求投影位置。誤差能小很多,而且不隨俯仰角范圍變化。在實際設(shè)計中,方案商的 UWB-AOA 基站配合良好的天線設(shè)計可以實現(xiàn) 90°,完全平面半球的俯仰角。
當(dāng)然,AoA方案的特性是距離越遠精度越低,這點是無法改變的,所以UWB-AoA方案同樣是有一個距離限制,比如說全跡科技的UWB-AoA定位基站的覆蓋半徑大約在20米左右,可以維持1米以內(nèi)的精度。
與傳統(tǒng)的“TOF”或者“TDOA”相比,UWB-AoA方案的特點同樣是單基站工作,基站需求量小,并且部署簡單,可以降低成本。
為什么UWB-AoA方案能夠降低成本
UWB-AoA對于成本的優(yōu)化主要體現(xiàn)在2個方面:
第一,是基站部署的密度大為降低,這點無論是對標(biāo)藍牙AoA還是其他的UWB定位模式,都有較為明顯的效果。
第二,安裝部署進行簡化,因為單基站就可以工作,結(jié)合工作距離比較遠,俯仰角大的特性,讓現(xiàn)場部署的經(jīng)驗要求沒有那么高,客戶在部署時,就可以按照自己的需要進行基站的部署,就跟Wi-Fi路由器一樣,方便簡單。
UWB-AoA方案要實現(xiàn)起來,也不是很容易的事情。
首先是硬件層面的技術(shù)難點,需要有很強的陣列天線設(shè)計能力,要達到90°俯仰角半球形的天線覆蓋,需要有克服很多技術(shù)難點,并且需要在實踐中進行大量的驗證才行。
克服了這些困難,同樣也將收獲廣闊的市場,因為UWB-AoA可以讓室內(nèi)定位的基礎(chǔ)設(shè)施成本更低,結(jié)合當(dāng)下手機都將會有UWB芯片的市場背景,未來這一市場的應(yīng)用值得期待。
注:感謝全跡科技CEO都延星先生對本文的貢獻