ST 64 UWB，首款支持窄带辅助的802.15.4 ab芯片，测距距离扩大8倍，并带来全新的雷达应用
推出首款单片集成窄带辅助(NBA)探测技术的IEEE 802.15.4ab汽车钥匙芯片ST64 UWB ，赋能车企大幅提升无线智能车门锁的可靠性。目前， 意法半导体 已经在给多家一级配套供应商和主流整车厂商提供样片，即便目前还是样片测试阶段，ST64 UWB 已获得极高的市场关注度。通过使用 NBA， 意法半导体 可以实现 IEEE 802.15.4ab 首创的多毫秒（MMS）模式，从而大幅提升链路预算。具体而言，NBA+MMS意味着更远的工作范围和更精准的检测，进而带来更准确、更可靠的无线钥匙。此外，改进后的雷达能力还可实现车舱内的存在性检测。
为什么是IEEE 802.15.4ab?
IEEE 802.15.4ab标准的所有优势 802.15.4z标准的不足
超宽带协议 802.15.4z 并非新标准，但它一直在推动行业朝着无线车钥匙等方向发展。然而，该标准在实际应用中暴露出诸多始料未及的局限性。例如，当手机放在后兜或是车钥匙置于背包内时，测距信号会被遮挡，影响用户的使用体验。另一个典型问题是，蓝牙与超宽带测距之间的切换顺畅度不如预期，因为这两种射频技术并没有紧密耦合，且覆盖范围不同。
这导致功耗增加，因为在锚点仍远离发射器时，802.15.4z 测距操作就已被激活。此外，尽管 802.15.4z 在理论上可实现数十米的测距范围，但当收发两端不在彼此视距内时，测距性能表现就不尽如人意。例如，当手机放在后兜或是车钥匙置于背包内时，测距信号会被遮挡，导致糟糕的用户体验。
虽然本篇博文是从无线车钥匙应用的视角来解读超宽带技术，但这项技术的实际适用场景要广泛得多。尽管研究人员曾探索在面对干扰时如何提升 802.15.4z 的性能，但这始终是以牺牲测距距离为代价的。
802.15.4ab解决方案
ST64 产品家族
为了推动超宽带技术向前发展，业界制定了一项更新的标准——802.15.4ab，旨在解决802.15.4z版本的一些不足。新版最重要的改进之处是大幅提升了测距距离，其中，窄带辅助等技术优化和更高的链路预算（后续详述）发挥了重要作用。事实上，802.15.4ab已能媲美低功耗蓝牙（BLE）的测距距离，这意味着很多产品设计或将不再依赖蓝牙。即便如此，凭借极低的功耗，BLE在设备发现场景中仍具备实用价值。但对部分应用而言，仅使用 UWB 的配置就已足够。既能降低系统复杂度，也可省去集成蓝牙带来的额外硬件成本。
除了提高能源效率之外，802.15.4ab标准还使无线车钥匙等用例更加可靠，并为新的应用打开了大门。例如，工程师可借助 802.15.4ab标准的测距功能在自动驾驶车内探测乘客位置，在大型场所内探测人员存在。此前，受旧版标准性能限制，这类应用是无法实现的。
事实上，为助力研发团队更好地了解新标准有哪些用途，意法半导体发布了一份白皮书，帮助开发者充分挖掘超宽带技术的真实潜力。该白皮书用一整章专门探讨数字车钥匙之外的各类应用场景，涵盖智慧城市、工业环境、零售行业、智能家居等诸多领域。当下，越来越多企业争先抢占新市场，推出新产品，理解如何在原有应用场景中采用超宽带技术，已然是实现产品差异化的核心要素之一。
802.15.4ab借助多毫秒测距提升测距距离 正如 LitePoint 这家头部无线测试解决方案提供商的总裁 John Lukez 所提及，“超宽带（UWB）技术已成为现代数字体验的支柱——从数字车钥匙和物品查找服务，到安全的家庭访问和室内导航。随着 IEEE 802.15.4ab 修订版的引入，这些应用将迎来更进一步的升级迭代。新标准通过窄带辅助多毫秒测距（NBA MMS）技术显著提升了远距离高精度测距能力，为数字车钥匙和资产追踪等使用场景带来了颠覆性改进。作为全球头部的无线模块和消费电子制造商测试解决方案供应商之一，我们坚信，意法半导体的 ST64UWB 芯片完美提供了这些下一代的技术功能，充分释放了 UWB 技术的潜力。”
为什么是ST64UWB?
多毫秒（MMS）分片
ST64UWB 是意法半导体首款支持802.15.4ab标准的芯片，同时也是市场中支持窄带辅助的首款量产802.15.4ab单片集成 芯片。要理解这为何重要，我们需要看看新标准带来的主要改进之一：多毫秒（MMS）分片。简单来说，这项新的超宽带标准将数据通信从UWB频段分流到窄带，UWB频段专注于精准测距。采用以一毫秒间隔发送重复分片的方式，NBA 1MMS帧模式即可将链路预算提高至少 18 dB。
该技术在遵守监管功率限制的同时，增加了测距帧能量，将有效测距距离相较于 802.15.4z 提高约 8 倍。不同于一次性的握手，接收端和发射端之间每毫秒都会持续传输帧，这会在 MMS 帧分片数量翻倍时额外增加 3 dB链路预算。因此，使用 16MMS帧模式时，相较于802.15.4z协议，有效测距距离最高可提升至 30 倍。
主题：意法半导体