FiRa聯(lián)盟FiRa聯(lián)盟（Fine Ranging Consortium）成立于2019年，積極推動超寬帶（UWB，Ultra-Wideband）技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化和普及。FiRa聯(lián)盟的主要目標(biāo)是通過開發(fā)和推廣UWB技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，使設(shè)備和服務(wù)能夠?qū)崿F(xiàn)無縫的互操作性，從而改善用戶體驗(yàn)。FiRa聯(lián)盟的核心理念是利用UWB技術(shù)實(shí)現(xiàn)高精度測距和定位。聯(lián)盟愿景是通過為人員和設(shè)備提供精確的位置感知來改變我們與環(huán)境互動的方式。
2021年10月，F(xiàn)iRa啟動了旨在推動UWB設(shè)備之間互操作性的認(rèn)證計(jì)劃。對于經(jīng)過認(rèn)證，且符合FiRa規(guī)定的MAC和PHY一致性測試規(guī)范和MAC/PHY互操作性測試規(guī)范的設(shè)備，會得到FiRa Certified?的認(rèn)證標(biāo)志。這個測試確保了產(chǎn)品已經(jīng)根據(jù)FiRa行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)過了嚴(yán)格的測試過程。
FiRa聯(lián)盟的成員包括主要技術(shù)公司、設(shè)備制造商和芯片供應(yīng)商，例如蘋果、三星、恩智浦（NXP）等，這些成員共同致力于推動UWB技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用。以蘋果為例，2019年蘋果推出的iPhone 11系列中首次引入U1芯片，該芯片利用超寬帶技術(shù)，實(shí)現(xiàn)設(shè)備之間的精確空間感知和定位。U1芯片也被整合到蘋果的其他設(shè)備中，如Apple Watch Series 6及后續(xù)型號 。U2是蘋果的第二代UWB芯片，于2023年首次出現(xiàn)在iPhone 15和Apple Watch Series 9中。U2芯片在功耗和性能方面進(jìn)行了改進(jìn)，進(jìn)一步提升了設(shè)備之間的定位精度和通信能力 。
FiRa 2.0有哪些升級？2023年11月，F(xiàn)iRa聯(lián)盟推出其技術(shù)規(guī)范的重大改進(jìn)——FiRa MAC、PHY和UCI技術(shù)規(guī)范2.0版，用于規(guī)定硬件、RF通信、超寬帶（UWB）測距協(xié)議和測距設(shè)備的行為。這些更新的規(guī)范代表著在實(shí)現(xiàn)跨芯片組、設(shè)備和服務(wù)基礎(chǔ)設(shè)施的可互操作UWB生態(tài)系統(tǒng)方面邁出了一步。
技術(shù)層面上，F(xiàn)iRa 2.0規(guī)范加強(qiáng)了FiRa物理層(PHY)和媒體訪問控制層(MAC)的規(guī)范，支持以下技術(shù)：
- 下行到達(dá)時間差(DL-TDoA)測距規(guī)范，可支持大型商業(yè)中心智慧零售等用例，例如室內(nèi)導(dǎo)航，以及人流和消費(fèi)行為分析；
- 動態(tài)加擾數(shù)據(jù)幀(Scrambled Time Sequences,STS)，可以減少中間人攻擊(MITM)等攻擊媒介(Attack Vector)，提升安全性；
- 通過單向測距(OWR)提高到達(dá)角(AoA)測量精度、競爭式測距(無延遲)，包含加強(qiáng)的單側(cè)雙向測距(SS-TWR)及雙側(cè)雙向測距(DS-TWR)；
- 物理層安全配置。
通過FiRa 2.0規(guī)范，UWB產(chǎn)品將能在確?？缙放萍嫒菪缘那疤嵯?，為更多應(yīng)用帶來UWB高精度、高安全的技術(shù)特性。FiRa聯(lián)盟最新發(fā)布的FiRa 2.0技術(shù)規(guī)范指導(dǎo)，將UWB擴(kuò)展到消費(fèi)市場和工業(yè)市場，特別是以下三大用例：
- 室內(nèi)無軌跡導(dǎo)航
- 尋找某人/某物
- 指向并觸發(fā)
FiRa 2.0確保了來自不同制造商的UWB設(shè)備能夠有效通信，創(chuàng)造了一個更強(qiáng)大且互操作性更高的生態(tài)系統(tǒng)。這項(xiàng)技術(shù)可以無縫集成到各種硬件和軟件生態(tài)系統(tǒng)中，如智能手機(jī)、物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備或工業(yè)機(jī)械。FiRa 2.0還提出了低功耗和高數(shù)據(jù)傳輸速率的規(guī)范，使UWB技術(shù)成為電池供電設(shè)備的理想選擇，延長了設(shè)備的使用壽命并優(yōu)化了能效。具體來說，F(xiàn)iRa 2.0有五個方面的更新：
其一為增強(qiáng)的精度和范圍。FiRa 2.0提供了更精確的測距算法，使設(shè)備能夠在更復(fù)雜的環(huán)境中實(shí)現(xiàn)更高的測距精度。新增的頻段支持使得設(shè)備可以在更廣泛的頻譜范圍內(nèi)工作，從而提升了應(yīng)用的靈活性和范圍覆蓋。
其二為更高的安全性。通過使用集成的AES-128加密，增強(qiáng)了數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?，確保測距信息和通信數(shù)據(jù)在傳輸過程中的安全性。同時引入了更嚴(yán)格的設(shè)備認(rèn)證和授權(quán)協(xié)議，防止未經(jīng)授權(quán)的設(shè)備接入UWB網(wǎng)絡(luò)。
其三為設(shè)備兼容性和互操作性。FiRa 2.0規(guī)范了設(shè)備間的通信協(xié)議，確保不同制造商的設(shè)備可以無縫互操作，加強(qiáng)了對設(shè)備的兼容性測試，確保所有符合FiRa 2.0標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備都能在各種應(yīng)用場景中可靠工作。
其四為新的應(yīng)用場景。FiRa 2.0提供了對智能家居和建筑自動化的新支持，使UWB技術(shù)在這些領(lǐng)域的應(yīng)用更加廣泛。改進(jìn)的定位和導(dǎo)航功能，也使室內(nèi)導(dǎo)航應(yīng)用更加精確和可靠。
其五為簡化的開發(fā)流程。FiRa 2.0提供了更完善的開發(fā)工具和軟件開發(fā)包（SDK），簡化了開發(fā)者在UWB應(yīng)用中的開發(fā)流程。
FiRa 2.0 通過引入更高的精度、增強(qiáng)的安全性、統(tǒng)一的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)、新的應(yīng)用場景和簡化的開發(fā)流程，顯著提升了UWB技術(shù)的性能和應(yīng)用廣度。這些改進(jìn)將進(jìn)一步推動UWB技術(shù)在各個領(lǐng)域的普及和應(yīng)用，使其成為未來定位和測距應(yīng)用的核心技術(shù)。
FiRa 2.0與UWB芯片針對UWB技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)日趨成熟，UWB芯片的應(yīng)用范圍正在迅速擴(kuò)張。國內(nèi)外芯片企業(yè)也在針對FiRa 2.0進(jìn)行研發(fā)。其中荷蘭半導(dǎo)體企業(yè)恩智浦（NXP）推出的Trimension SR150芯片率先通過FiRa 2.0認(rèn)證。國內(nèi)芯片企業(yè)紐瑞芯（NewRadioTech）推出的NRT82885和捷揚(yáng)微（GiantSemi）推出的GT1500芯片也通過了FiRa 2.0認(rèn)證。這些芯片符合最新的UWB標(biāo)準(zhǔn)，可以在全球范圍內(nèi)的設(shè)備和應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)互操作性和高性能。
由芯邦科技開發(fā)的最新UWB芯片CBU5000V210是一款集成了UWB（6-9GHz）、藍(lán)牙（BLE）和32位微處理器（MCU）的單芯片CMOS SoC，符合IEEE 802.15.4z、IEEE 802.15.4-2015和FiRa標(biāo)準(zhǔn)。該芯片目前已通過FiRa 2.0測試。
CBU5000V210采用UWB/BLE雙模設(shè)計(jì)，確保芯片可以通過BLE直通應(yīng)用層Matter，可以單芯片入網(wǎng)。該芯片使用BLE作為OOB（out of band）系統(tǒng)搭建FiRa Framework API，開發(fā)者使用單芯片即可搭建FiRa-enabled應(yīng)用，例如門禁系統(tǒng)等。
一直以來，芯邦科技始終站在用戶需求和市場應(yīng)用的角度不斷創(chuàng)新，CBU5000V210的誕生旨在提供更加精確、穩(wěn)定、安全的定位通信服務(wù)，能夠更好地解決用戶的痛點(diǎn)和提供更豐富的應(yīng)用場景。CBU5000V210集成了芯邦科技自研的先進(jìn)UWB算法，在測距精度、測角精度、3D感知、雷達(dá)感知、安全性、高速傳輸上達(dá)到行業(yè)領(lǐng)先水平，能夠進(jìn)一步釋放UWB技術(shù)潛能，發(fā)揮高精準(zhǔn)定位通信體驗(yàn)。
此次通過FiRa 2.0技術(shù)規(guī)范認(rèn)證，不僅是對芯邦科技研發(fā)實(shí)力的再一次充分肯定，也體現(xiàn)了芯邦科技產(chǎn)品市場競爭力的不斷提升。未來，CBU5000系列生態(tài)也會逐漸搭建起來，為用戶帶來更加優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品和服務(wù)，讓用戶能夠更好地享受到UWB高精度定位通信芯片帶來的發(fā)展機(jī)遇。
UWB技術(shù)正迅速擴(kuò)展其應(yīng)用范圍，從智能手機(jī)到汽車，再到工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備。面對巨大的市場機(jī)遇，國產(chǎn)UWB芯片企業(yè)強(qiáng)勢崛起，芯邦科技、紐瑞芯、捷揚(yáng)微、馳芯、優(yōu)智聯(lián)等國內(nèi)廠商通過不斷創(chuàng)新，共同推動了這一技術(shù)在多個領(lǐng)域的應(yīng)用和普及。