什么是UWB?

什么是UWB超寬帶？
超寬帶（Ultra Wide-Band，UWB）是一種新型的無線通信技術(shù)，根據(jù)美國聯(lián)邦通信委員會的規(guī)范，UWB的工作頻帶為3.1~10.6GHz，系統(tǒng)-10dB帶寬與系統(tǒng)中心頻率之比大于20%或系統(tǒng)帶寬至少為500MHz。UWB信號的發(fā)生可通過發(fā)射時(shí)間極短（如2ns）的窄脈沖（如二次高斯脈沖）通過微分或混頻等上變頻方式調(diào)制到UWB工作頻段實(shí)現(xiàn)。
UWB定位的主要優(yōu)勢有：低功耗、對信道衰落（如多徑、非視距等信道）不敏感、抗干擾能力強(qiáng)、不會對同一環(huán)境下的其他設(shè)備產(chǎn)生干擾、穿透性較強(qiáng)（能在穿透一堵磚墻的環(huán)境進(jìn)行定位），具有很高的定位準(zhǔn)確度和定位精度。

為啥說UWB定位的定位精度能夠達(dá)到厘米級呢？

UWB-TDOA定位原理：

UWB定位系統(tǒng)采用TDOA（到達(dá)時(shí)間差原理），利用UWB技術(shù)測得定位標(biāo)簽相對于兩個(gè)不同定位基站之間無線電信號傳播的時(shí)間差，從而得出定位標(biāo)簽相對于四組定位基站的距離差。使用TDOA技術(shù)不需要定位標(biāo)簽與定位基站之間進(jìn)行往復(fù)通信，只需要定位標(biāo)簽只發(fā)射或只接收UWB信號，故能做到更高的定位動態(tài)和定位容量。

UWB定位指標(biāo)

高精度的定位不僅需要高精度的時(shí)間測量技術(shù)，還需要穩(wěn)定可靠的基準(zhǔn)時(shí)間，由于晶振、鎖相環(huán)等模擬電路的不確定性，需要高精度的同步技術(shù)解決UWB-TDOA定位中的頻率同步和時(shí)間同步問題。

通俗地講，時(shí)間同步類似于將兩塊手表的時(shí)刻調(diào)整到相同時(shí)刻，但是由于兩塊手表機(jī)械的差異性導(dǎo)致的運(yùn)行快慢會使兩塊表運(yùn)行一段時(shí)間后出現(xiàn)偏差，此即需要頻率同步來解決。

目前同步技術(shù)分為有線同步和無線同步兩種，有線同步指使用光纖、網(wǎng)線等線纜將定位基站直接相互連接或接入同步控制器實(shí)現(xiàn)定位基站之間的同步；無線同步指通過無線電實(shí)現(xiàn)定位基站之間的同步。通常有線同步精度較無線同步高，而由于有線同步需要額外鋪設(shè)線纜導(dǎo)致有線同步成本較無線同步高。

無線同步技術(shù)深入無線電發(fā)射接收鏈路導(dǎo)致不同步的因素本質(zhì)，使無線同步達(dá)到有線同步相同的定位精度。

厘米級高精度定位為什么更傾向于UWB？

首先其他定位技術(shù)可以達(dá)到的定位精度有限，即使能達(dá)到UWB定位技術(shù)同樣的定位精度，其系統(tǒng)的復(fù)雜程度和成本也太高。

其次，像RFID、ibeacon雖然在定位上有很多場景可做，但現(xiàn)在已經(jīng)有很多企業(yè)都在做了。而UWB是一種比較新的技術(shù)，有很多優(yōu)勢，也有很多潛在的應(yīng)用市場尚待開發(fā)。

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審核編輯 黃昊宇