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LBS升温,Bluetooth、UWB再起飞

本文作者:任苙萍       点击: 2020-04-10 16:15
前言:

防疫大作战,在让自主机器帮忙跑腿的同时,对于检疫/隔离匡列者的行踪掌握更是首要任务。于是,"科技防疫"的价值正在显现,定位服务 (Location-based Service, LBS) 在其中扮演关键角色,而在智能手机等终端拥有高人气的蓝牙 (Bluetooth) 遂成最佳守门员。另为防止刻意将手机遗落他处,有些地方开始推行一次性电子防疫手环,亦是通过蓝牙全天候绑定手机,以确保佩戴者没有越界;一旦发现违规脱逃或拆卸手环,系统会自动通报。
 
除了示警用的"电子围篱",作为营销推广手段的"地理围栏"以及日常寻物、导航、仓储管理,皆与 LBS 密切相关,供选择的无线通信技术也很多;但如果定位须精确到"釐米级",无疑就是新版蓝牙 5.1 与超宽带 (UWB) 的天下——前者在加入"寻向"(direction finding) 功能后,借助到达角 (AoA) 和出发角 (AoD) 的相移数据让定位更精准;后者更凭借"高定位精度、高安全性、高传输速率、高系统稳定性与抗干扰能力、以及低功耗"而复竉。
 
UWB 的卷土重来尤其让人惊艳。记得前两年,就曾有从事医务管理的业界先进提起:医院设备最怕干扰,轻则影响检查结果、重则危及病患生命;且由于空间有限、科室布置密集,若定位误差不能精确到釐米级,医务工作流程的安排极易出错。所以,他们最终选择了 UWB 作为部署。受惠于为时极短的窄脉冲,UWB 时间和空间分辨率高,并具有"多路径"解析能力,让发射信号的能量得以充份发挥;此外,UWB 对通道衰减不敏感,接收器可藉分级获得良好的抗衰减效果,故在室内或建筑物等密集场合可获得更好的定位。
 
更重要的是,UWB发射功率小、背景噪声也小,更能确保信号质量与安全性并延长电池寿命;且其"低功率谱密度"(PSD) 特性,几乎不会干扰蓝牙、Wi-Fi 和用于移动支付的近场通信 (NFC) 等其他无线标准;既可与异质无线技术"和平共存",所能衍生的应用亦更丰富多元。龙头厂商恩智浦 (NXP) 举例,由蓝牙低功耗 (BLE) 负责执行低功耗探索发现和唤醒,并在多个设备之间设置UWB 连接;BLE 可用于初始化,然后利用UWB 设置安全范围。
 
若将 UWB 结合 NFC,移动设备甚至可以在设备关闭或处于睡眠模式时锁定或解锁车门,省时省电。其次,UWB 功率小、电磁波辐射低,对生物较无危害,更适合做成贴片、钮扣、手环或项链 (圈) 等贴身穿戴以侦测猝不及防的踉跄前兆。再者,相较于Wi-Fi 需要中继站接取,UWB 遥控/遥测相对安全;而IEEE 802.15.4z 扩展协定,则为 UWB 再添防护网。有时候,事物的挫败只因生不逢时;时至今日,UWB 似乎有了更强的存在感,只因一切水到渠成。