比蓝牙快40倍！低延时数传、测距、定位追踪UWB芯片上新，附实战方案

工业和商业场所到处都是大型物体（通常是金属，可能还会移动），比如墙壁、车辆和机械，以及电信号噪音。GPS 信号通常无法有效穿透工业结构。而窄带 Wi-Fi 和低能耗蓝牙的无线电能量一般会随着与物体距离的增加而衰减、反射为多路径信号，或在这种环境中丢失。

在测距和定位方面，UWB 不像窄带 Wi-Fi 和低功耗蓝牙那样易受影响。在锚点和标签之间通信时，UWB 通信组件使用极低的信号发送功率，辐射更大的范围带宽，提供比窄带信号更快的脉冲上升和下降时间（图2）。这种方法有助于确保信号的完整性，减少反射和噪声尖峰的影响，并减少基础设施所需的组件数量。

图 2. 超宽带不受噪声尖峰的影响，这些噪声尖峰会影响窄带信号，降低定位能力。

低延时、高可靠的行业场景需求

基于UWB的低延时，高可靠的能力可以用在哪些场景？我们认为大概有以下两个方面：

第一个是工业生产场景，如VELUX Modular Skylights 产品在丹麦 Ostbrirk 生产。该公司希望在其生产基地的 2304 平方米（2756 平方码）范围内实现现代化操作和数字化制造流程，他们利用 Sewio 的 RTLS 解决方案实现了工厂车间的数字孪生。数字孪生可监测、跟踪、追踪和分析整个生产流程。数据的重要来源是 RTLS 对人员和机器的跟踪，包括叉车和自动工作台 (AGV)，这些设备将在制品 (WIP) 移到作业现场，并根据每位工人的身高进行调整。

该解决方案采用了 12 个 UWB 锚点和 59 个 UWB 标签来追踪物体。对于制造过程中的每道工序，AGV 都会将 WIP 运送到工位，由熟练工人完成相应的任务。RTLS 可以识别最近的工人并调整到适当的高度，打造一个符合人体工程学的安全工作环境。如果工人不在现场，系统会提醒最近的熟练工人来完成任务。对材料和人员流动的数据进行处理，为管理人员提供了解工厂生产力所需的实时信息。这些数据还会用于管理机器维护工作。利用基于 UWB 的 RTLS，VELUX Modular Skylights 就能够：

第二个则是比较小众的消费级市场，比如电竞无线键鼠，游戏手柄等，这类市场对于无线连接技术的时延与稳定性要求很高，且产品也比较贵，用户也愿意为高品质的体验进行买单，这个点也有部分UWB企业在探索应用了。

基于上述应用，快包电子推荐第二代超宽带 (UWB) 无线收发器SR1120，数据吞吐量领先于蓝牙，数据速率从20倍提升至40倍（40.96Mbps），同时保持了优于Wi-Fi性能的既定优势，功耗比蓝牙降低了约25倍，延迟降低了60倍。 

SR1120 可以单芯片同时完成测距定位 + 高速数据传输。在测距的同一帧脉冲内，最高 41Mbps 链路可以同步携带传感器数据、告警状态、设备电量，也支持承载固件升级包；定位周期不会被数据上报额外拉长。

实验室参考工况：每秒一次定位，单次定位 + 业务数据上报耗时 2ms，其余 998ms 进入深度休眠。在 200mAh 锂电池条件下，得到理论续航超过一年。 硬件 BOM 可以精简，终端有条件做得更薄，在使用更小电池的前提下获得更长续航。

扫码可申请免费样片以及获取方案demo资料

快包电子还推荐基于NORDIC高性能MCU开发的 8K Report Rate 电竞鼠标方案，使用支持 8K Report Rate 的原相 Sensor，方案提供Demo样机、完善的例程和SDK，以及软件代码，鼠标功能增改容易，客户可以基于方案基础上进行自己的硬件修改，软件优化，以更快的速度完成产品的开发。

8K 低延迟UWB鼠标开发板方案

本参考设计套件展示了SPARK SR1120超宽带(UWB)收发器的性能优势，具备高轮询速率、超低延迟、卓越能效以及抗干扰能力。借助SPARK的UWB架构，该设计实现了与有线级响应相当的无线游戏性能。

方案集成了一款光学传感器(带有照明功能)，该传感器能够支持高达8千赫兹的polling速率。无线子系统可根据不同polling速率进行配置。此外，一个附加的辅助数据通道可实现对LED及其他定制外设的控制。该参考设计采用 NORDIC微控制器，并完整包含了所有设计文件，旨在简化针对特定应用的实现过程。

方案优势：

1、主控最新 NORDIC 芯片+UWB 低功耗芯片。

2、手指点击到电脑信号延迟 145us。

3、无线部分功耗约 5.553mW，是 BLE 的 1/25。

平均功耗小于 15.45mW（不包含 sensor 功耗）

4、免疫 wifi、2.4G 干扰。（干扰环境保持真 8K 不降速）

5、可与 wifi、BLE、2.4G 共存。

6、发射功率可调，更适合网吧环境。

可交付设计文件：

SPARK SDK

鼠标和加密狗固件

原理图、PCB布局、物料清单