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UWB雷達感知賦能未來




“具身智能(Embodied AI)”:AI系統(tǒng)通過 物理或虛擬身體(Embodiment) 與環(huán)境交互,通過感知、行動和反饋來學(xué)習和執(zhí)行任務(wù)的能力。其核心是 “通過身體與環(huán)境互動來獲取智能”,如家用服務(wù)機器人,無人車等。

具身智能發(fā)展日新月異今天,傳統(tǒng)基于“位置”交互已無法滿足新時代用戶對空間智能與無感交互的高階需求。如何讓設(shè)備具備“理解人”和“理解行為”的能力,成為智能化升級的核心議題。UWB(Ultra-Wideband)雷達技術(shù)正是這一變革的關(guān)鍵突破口。


UWB被廣泛認為是精確、安全、實時測量位置、距離和方向的最佳測距技術(shù)。值得關(guān)注的是,UWB 同時具備雷達感知功能。與測距一樣,UWB雷達利用500MHz帶寬和納秒級脈沖來實現(xiàn)對物體和人員的高精度檢測。但是,與測距模式不同,UWB 雷達的獨特之處在于不需要兩個設(shè)備進行通信,而是用一個設(shè)備捕獲信號反射。


相比Wi-Fi、藍牙等無線技術(shù),UWB具有更高的時間分辨率與更強的抗多徑能力,可在復(fù)雜環(huán)境中實現(xiàn)厘米級定位和精細動作捕捉。而當這一技術(shù)與邊緣AI算法融合后,便衍生出一種全新的能力:端側(cè)空間智能——終端設(shè)備直接實現(xiàn)對人體存在、行為、姿態(tài)的實時判斷需要數(shù)據(jù)發(fā)云端服務(wù)器進行處理。

這一趨勢已經(jīng)在全球范圍內(nèi)顯現(xiàn)。硅谷公司 embedUR Systems 便是該領(lǐng)域的典型代表。今年6的產(chǎn)業(yè)采訪中,該公司宣布與 NXP Semiconductors 合作,推出基于 Trimension NCJ29D6 平臺的 UWB 邊緣AI解決方案。該方案通過僅 215KB 的輕量化AI模型遠小于傳統(tǒng)云端 AI 模型,通常數(shù) MB 至 GB 級,實現(xiàn)車載場景中手勢識別、腳踢開尾門、車內(nèi)人體存在檢測等功能。這些AI模型專為嵌入式環(huán)境設(shè)計,可在資源受限的MCU上實現(xiàn)毫秒級實時響應(yīng),功耗極低,滿足車規(guī)級應(yīng)用需求。


embedUR 在采訪中強調(diào):

"This project demonstrates how UWB, combined with optimized Edge AI models, can help create advanced sensing applications for automotive and beyond."

這不僅反映了 UWB 與邊緣智能結(jié)合的巨大潛力,也驗證了 UWB 正在從精確定位工具演進為強大的感知平臺,適用于更廣泛的場景,如智能家居、工業(yè)自動化、健康監(jiān)測等。


在這一全球趨勢帶動下,芯邦科技也正積極推進 UWB 雷達在端側(cè)空間智能領(lǐng)域的算法研發(fā),聚焦于高魯棒干擾環(huán)境適應(yīng)、低功耗、可嵌入適配邊緣設(shè)備的邊緣部署能力。

芯邦當前布局的核心方向包括:

人體檢測與跟蹤

基于UWB雷達對人體微動的高靈敏感知,可在嵌入式平臺上實現(xiàn)實時存在檢測,用于觸發(fā)攝像頭啟動、界面喚醒、功耗切換等動作。適用于智能辦公、零售終端與安防場景,具備高魯棒性與隱私優(yōu)勢。


呼吸與心跳監(jiān)測

通過捕捉UWB回波中細微的相位波動,可精準提取人體呼吸與心跳等低頻生命體征,實現(xiàn)非接觸、零干擾的持續(xù)性監(jiān)測。適用于嬰幼看護、老年照護、睡眠健康管理等敏感人群與場景。

姿態(tài)識別與行為判斷

基于 TCN、1D CNN 等輕量時序模型,系統(tǒng)可在端側(cè)識別跌倒、靜止、離席、躺臥等關(guān)鍵行為,支持低功耗、高集成度部署,服務(wù)于智慧居家、安全看護與行為監(jiān)控等細分應(yīng)用


算法與硬件協(xié)同優(yōu)化

面向UWB端側(cè)感知的實際需求,從感知鏈路整體出發(fā),構(gòu)建算法與硬件的協(xié)同優(yōu)化體系。通過在模型結(jié)構(gòu)、信號處理路徑與算力資源之間建立適配機制,充分發(fā)揮SOC在精度、功耗與實時性方面的潛能,以更好地支撐端側(cè)空間智能推理、高頻率感知與多任務(wù)融合等端側(cè)AI能力的落地。

UWB雷達的角色,正在從通信定位延伸到空間理解與行為感知。

從 embedUR 的國際實踐到芯邦的本地創(chuàng)新,“UWB + Edge AI” 正在打開萬物互聯(lián)的新路徑。芯邦將持續(xù)以“空間智能芯片級解決方案”為核心目標,推動 UWB 技術(shù)的應(yīng)用拓展與多方協(xié)作,助力設(shè)備從“連接”走向“理解”,為智能硬件注入真正的環(huán)境感知能力。


芯邦自主研發(fā)的UWB芯片——CBU5000V210是全球首個獲得 FIRA2.0 認證的 UWB&BLE雙模 SOC 芯片,符合IEEE 802.15.4a/4z協(xié)議標準以及FiRa聯(lián)盟規(guī)范。單芯片內(nèi)置一個高性能32位 MCU,支持硬件加密和安全區(qū)域保護,讓UWB產(chǎn)品設(shè)計更高效、更安全。

芯片支持UWB 3D PDOA和AOA,以及UWB雷達功能。采用 1T3R 架構(gòu),保障實時高精度的測距、AOA以及雷達能力。CBU5000可以廣泛用于智能手機、消費電子和汽車電子、物聯(lián)網(wǎng)和工業(yè)行業(yè)等應(yīng)用。


未來,芯邦將讓每一個空間都擁有感知人的能力,這不僅是愿景,也是我們正在與行業(yè)伙伴一道落地的方向。