來源：Qorvo半導(dǎo)體
定位技術(shù)如何改變世界

不管您相信與否，就在 20 年前，公眾還無法輕易獲取位置信息！2000 年 5 月，公眾開始使用全球定位系統(tǒng) (GPS) 的定位和導(dǎo)航功能，例如用于尋找最近的 ATM 機或加油站。在 2000 年之前，人們使用傳統(tǒng)的方法游走世界，如查看地圖、找人問路或者在反復(fù)迷路中摸索出正確的路線。

10 年前，室內(nèi)導(dǎo)航應(yīng)運而生。大家可以想一想覆蓋購物中心、機場以及其他大型建筑的谷歌地圖。由于出現(xiàn)了基于位置的新型服務(wù)，可幫助人們找到商店并實現(xiàn)定向營銷等，定位數(shù)據(jù)變得更加有價值。

很難想象在世界任何地方，無論是在室內(nèi)還是室外，如果沒有便捷的導(dǎo)航，生活會是什么樣子。大家可以想象一下，如果沒有 GPS 技術(shù)，各大電商要實現(xiàn)高效送貨會有多困難。如果沒有 GPS 技術(shù)，亞馬遜還能躋身成為價值萬億美元的公司嗎？而這只是一個行業(yè)。

如今，我們正在目睹新一代定位技術(shù)的崛起：精準(zhǔn)微定位系統(tǒng)。這些系統(tǒng)能夠以前所未有的方式實現(xiàn)精準(zhǔn)定位。定位技術(shù)為什么會有這些發(fā)展？因為公眾和企業(yè)希望以更可靠且更精確的方式定位幾乎任何東西，例如鑰匙、遙控器或當(dāng)?shù)仉s貨店第九排貨架上無麩質(zhì)面包的確切位置等。企業(yè)對企業(yè) (B2B) 以及消費類零售行業(yè)都認(rèn)識到更可靠且更精確的室內(nèi)定位系統(tǒng)可帶來的附加價值。例如，它可以幫助消費者導(dǎo)航室內(nèi)場所，增加住宅和商業(yè)建筑的智能自動化水平，并且可以幫助企業(yè)實時了解運營、資產(chǎn)和員工動態(tài)，從而提高企業(yè)的運營效率。

定位的價值

現(xiàn)有的嵌入式技術(shù)能夠讓設(shè)備確定內(nèi)容和時間，并向其用戶報告此類信息。傳感器用于提供內(nèi)容信息，精確的系統(tǒng)時鐘用于提供時間信息，而設(shè)備之間通過無線射頻 (RF) 連接傳輸信息。

在設(shè)備的功能中添加位置維度就像是賦予它第六感一樣。位置信息可提供驚人的新見解，并使開發(fā)人員能夠創(chuàng)建情境感知產(chǎn)品和服務(wù)，這在以前是不可能實現(xiàn)的。

以下是能夠感知“位置”的潛在優(yōu)勢：

• 效率：在工廠和倉庫中，實時了解資產(chǎn)的位置可以提高利用率，減少尋找時間，并且能夠進(jìn)一步提高“適時制”流程效率。

  
  

  
  

• 安全性：實時獲知人員、自動導(dǎo)引車和機器人的位置，即可控制他們之間的互動，避免發(fā)生意外，而且可以讓人員遠(yuǎn)離非安全區(qū)域。

  
  

  
  

• 決策支持：實時了解人員或物體的位置還支持根據(jù)環(huán)境做出決策，比如當(dāng)您在不同房間走動時自動調(diào)節(jié)立體聲，或者讓您可以通過簡單地指向物體來控制它們。

  
  

  
  

• 安全：實時了解人員和資產(chǎn)的位置還可以提高安全性。如果人員的位置是無法偽造的，其位置就可以用作新的安全憑證。這些信息可用于限制對特定區(qū)域的訪問，并保護(hù)物理資產(chǎn)、數(shù)據(jù)和通信。

  
  

如圖 1-1 中所示，在醫(yī)療保健、安防、智能家居、健身、智慧城市、汽車、工業(yè)等領(lǐng)域，了解位置信息開啟了許多應(yīng)用。通過 UWB 技術(shù)所支持的實時定位功能，越來越多的應(yīng)用有助于激發(fā)我們的創(chuàng)新思維，因此實際用例將會不斷增長。

為什么需要新的實時定位技術(shù)

技術(shù)。提高精度是明顯需求：物體和人員定位和導(dǎo)航，需要厘米級精度，而傳統(tǒng)的定位技術(shù)（如 GPS）的測量精度為幾米。但是，單憑精度是不夠的。該技術(shù)還必須：

• 在嚴(yán)苛的環(huán)境下具有出色的可靠性

  
  

• 具有可擴(kuò)展性，足以滿足大型場所中數(shù)千人員和資產(chǎn)的定位需求

  
  

• 功耗很小

  
  

• 經(jīng)濟(jì)實惠

  
  

• 可嵌入任何東西中，從高端復(fù)雜設(shè)備（如智能手機）到低端簡

  
  

• 單設(shè)備（如資產(chǎn)標(biāo)簽）

  
  

• 實時操作，因為位置與運動有關(guān)

  
  

藍(lán)牙低功耗 (BLE) 和 Wi-Fi 技術(shù)非常有用，已經(jīng)用于定位系統(tǒng)中。然而，它們并不是針對實時精準(zhǔn)微定位服務(wù)而設(shè)計。例如，BLE 技術(shù)適用于涉及低功耗數(shù)據(jù)通信的應(yīng)用。然而，盡管工程界盡了最大努力，但BLE 和 Wi-Fi 仍無法滿足精確、可靠、實時定位服務(wù)的需求。例如，BLE 精度在幾米范圍內(nèi)，其可靠性在很大程度上取決于其所在環(huán)境。

但是，由于其已經(jīng)普及多年，所以人們首先想到的就是 Wi-Fi 和 BLE 技術(shù)。在過去幾年，它們還用于信標(biāo)和接入點。

信標(biāo)是一種小型無線發(fā)射器，采用藍(lán)牙技術(shù)向附近的智能設(shè)備發(fā)送信號，同時還可以連接和傳輸信息，使定位搜索和交互變得更加容易、更加精確。

然而，它們在定位應(yīng)用方面的價值有限，因為它們需要進(jìn)行大量處理和測量才能獲得一個有用的位置點。使用這些技術(shù)需要時間，不具實時性，而且還會增加功耗。

由于上述這些因素，現(xiàn)在是時候推出 UWB 技術(shù)了，而且市場也已經(jīng)準(zhǔn)備就緒。UWB 是專為滿足實時定位應(yīng)用需求而開發(fā)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

超寬帶技術(shù)簡介

UWB 是一種 IEEE 802.15.4a/z 標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)，針對安全的精準(zhǔn)微定位應(yīng)用進(jìn)行了優(yōu)化。它完全滿足上一節(jié)中的所有要求。像 GPS 技術(shù)一樣，UWB 能夠通過大幅提高定位信息的價值，在全球范圍內(nèi)產(chǎn)生重大影響。

如圖 1-2 中所示，UWB 具有以下特性：

• 極其精確：UWB 可以準(zhǔn)確定位人和物的位置，精度達(dá)到幾厘米之內(nèi)。比 Wi-Fi 和 BLE 精確 100 倍。當(dāng)跟蹤/定位小型物體時，非常重要。

  
  

  
  

• 安全可靠：UWB 不易受多路徑和干擾影響。由于存在反射和其他干擾，室內(nèi)位置測量對于射頻系統(tǒng)來說極具挑戰(zhàn)性。

  
  

  
  

• 低延遲：UWB 比 GPS 快 50 倍，更新速度高達(dá) 1,000 次/秒。UWB 比 BLE 標(biāo)準(zhǔn)信標(biāo)快 3,000 倍！低延遲性使 UWB 非常適合快速移動對象應(yīng)用（如無人機），并且能夠?qū)崿F(xiàn)許多非常棒的用例。

  
  

  
  

• 經(jīng)濟(jì)實惠，功耗低：與其他主流電子技術(shù)相比，UWB 不僅經(jīng)濟(jì)實惠，而且功耗低。許多 UWB 設(shè)備采用紐扣電池供電，既方便又實惠。

  
  

  
  

• 單點定向：UWB 只需單點測量即可精確可靠地確定您的位置，而其他射頻技術(shù)需要多個樣本和濾波才能獲得定位結(jié)果。

  
  

  
  

• 安全：UWB 利用 IEEE 定義的傳輸距離限制通信技術(shù)實現(xiàn)一種極難破解的安全性。

  
  

UWB 與其他標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較

設(shè)計室內(nèi)定位系統(tǒng)時，需要考慮許多因素。您需要根據(jù)不同的應(yīng)用選擇最符合其需求的定位技術(shù)。如表 1-1 中所示，可用技術(shù)的覆蓋范圍、精度、可靠性等其他方面都有所不同。

以下章節(jié)將回顧這些技術(shù)之間的一些差異。

>>>>基礎(chǔ)設(shè)施的范圍和成本

這兩個參數(shù)相互關(guān)聯(lián)，因為工作范圍決定了在建筑物等區(qū)域內(nèi)部署實時基礎(chǔ)設(shè)施的范圍和成本定位系統(tǒng)所需的基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)備數(shù)量。范圍越大，單位區(qū)域內(nèi)的設(shè)備越少，而設(shè)備越少，成本就越低。

例如，UWB 的射頻范圍為 50 至 70 米，而藍(lán)牙的定位應(yīng)用范圍僅為 10 至 20 米，Wi-Fi 為 40 至 50 米。另外，由于藍(lán)牙和Wi-Fi中應(yīng)用的定位技術(shù)都是基于接收信號強度。當(dāng)設(shè)備遠(yuǎn)離基礎(chǔ)設(shè)施時， 藍(lán)牙和Wi-Fi的精度就會迅速下降。而與之對應(yīng)，UWB 定位技術(shù)是基于信號的飛行時間的，因此其精度在工作范圍內(nèi)是恒定的。

理論距離和算法精度會共同影響各個錨點之間的實際部署間距。如圖1-3 所示，使用 UWB（左）與藍(lán)牙（右）和 Wi-Fi（右下）覆蓋類似區(qū)域，使用 UWB 時，需要的無線錨點更少。這可顯著降低基礎(chǔ)設(shè)施、部署和維護(hù)成本。

>>>>數(shù)據(jù)通信速度

與此同時，室內(nèi)定位系統(tǒng)還必須能夠同時從嵌入設(shè)備中的傳感器收集數(shù)據(jù)。您肯定不想使用多項技術(shù)，因為這會導(dǎo)致系統(tǒng)過于復(fù)雜和昂貴。除了定位功能，UWB 還提供速率高達(dá) 27 Mbps 的數(shù)據(jù)通信管道，因此非常適合快速、高效地收集傳感器數(shù)據(jù)。此外，工程師們正在與標(biāo)準(zhǔn)化組織合作，進(jìn)一步將數(shù)據(jù)速率提高到 27 Mbps以上。

>>>>可擴(kuò)展性

大規(guī)模部署的一個重要考慮因素就是可在場所內(nèi)同時運行的設(shè)備（即傳可擴(kuò)展性感器和執(zhí)行器）數(shù)量。例如，工廠通常需要同時定位數(shù)千個資產(chǎn)才能構(gòu)建自動化系統(tǒng)。由于其數(shù)據(jù)包非常短，所以 UWB 系統(tǒng)可處理數(shù)千個設(shè)備，而 Wi-Fi 和藍(lán)牙只能處理幾百個設(shè)備。

>>>>延遲

無論您想為倉庫構(gòu)建一個實時定位系統(tǒng)，還是想要構(gòu)建一個感應(yīng)式門禁延遲系統(tǒng)，其中一個關(guān)鍵參數(shù)就是系統(tǒng)延遲，換句話說，就是定位報告之間的延遲，因為您要定位的設(shè)備很可能在移動。由于 UWB 的數(shù)據(jù)包非常短，且可實現(xiàn)精確可靠的位置測量，所以可實現(xiàn)不到 1 毫秒的延遲。這樣就可以實現(xiàn)“真正的”實時定位檢測，而其他技術(shù)則需要幾秒鐘才能獲取和計算應(yīng)用所需的位置信息。

超寬帶技術(shù)運用描述

您可能不知道，但 UWB 已在 40 多個不同行業(yè)中部署實施，包括圖1-4 中所示的以下應(yīng)用：

• 消費類應(yīng)用包括互聯(lián)家居、零售、機器人、TV/機頂盒、人工現(xiàn)實 (AR) /虛擬現(xiàn)實 (VR)、運動和無人機。

  
  

  
  

• 汽車應(yīng)用包括智能汽車的安全無鑰門禁和無鑰起動。

  
  

  
  

• 工業(yè)應(yīng)用包括樓宇控制、健康醫(yī)療、農(nóng)業(yè)、安全與安防、工廠自動化、機器人和采礦。

  
  

在制造業(yè)、工業(yè)物流、家居周邊和汽車行業(yè)實現(xiàn)的工業(yè) 4.0 應(yīng)用場景中，UWB 可以讓物體和人員位置都清晰可見，因此可以提高運營效率、安全性和資產(chǎn)跟蹤性能。

以下是 UWB 的一些有趣且有用的應(yīng)用：

• 家居安全/互聯(lián)家居：目前的報警系統(tǒng)需要用戶來激活和停用系統(tǒng)。采用 UWB 之后，用戶將獲得無縫體驗。您不再需要使用鑰匙來開門，或使用觸摸板來解除安全系統(tǒng)報警。當(dāng)您把智能手機放在口袋里時，系統(tǒng)就會知道您走近或離開家的時間。其他應(yīng)用包括智能遙控和智能手機，您只要指向想要控制的物體，并利用遙控的位置和方向來啟用正確的功能，遙控器和智能手機就知道是哪個物體。

  
  

  
  

• 工業(yè) 4.0：UWB 可提供精確可靠的物體和人員位置信息，從而提高運營效率、安全性和資產(chǎn)跟蹤性能。

  
  

  
  

  工廠可利用 UWB 技術(shù)，在工人接近危險區(qū)域時發(fā)出警告，以提高安全性。如果發(fā)生緊急情況，UWB 可跟蹤是否所有工人均已安全撤離。

  
  

  
  

  UWB 還可用于“數(shù)字孿生”制造應(yīng)用，這些應(yīng)用使用物理對象或工藝的近實時數(shù)字圖像來優(yōu)化業(yè)務(wù)流程以提升績效。（數(shù)字孿生是現(xiàn)實產(chǎn)品或資產(chǎn)的虛擬表示。它可用于管理制造商固定資產(chǎn)（如生產(chǎn)機器、生產(chǎn)線和工廠）的性能、有效性和質(zhì)量。）UWB 標(biāo)簽可跟蹤叉車和工具，以便實時查看工作進(jìn)展，從而有助于提高工作流程的效率，并消除瓶頸。

  
  

  
  

• 汽車工業(yè)：采用 UWB 技術(shù)的密鑰卡可實現(xiàn)安全通信和距離測量，以防止車輛被盜。UWB 采用飛行時間 (TOF) 概念，并結(jié)合了 IEEE 802.15.4z 標(biāo)準(zhǔn)要求的其他安全措施，是經(jīng)過驗證的防中繼攻擊技術(shù)。

  
  

  
  

• 機器人：UWB 可以實現(xiàn)非常精確的機器人導(dǎo)航系統(tǒng)。例如，您可以讓剪草機自動、高效、精確、安全地割草?；蛘?，您可以讓自動導(dǎo)引車 (AGV) 將備件送到裝配線上的特定工作站。個人運輸機器人甚至可以跟著您走，幫您搬運任何需要移動的重型零件或設(shè)備。

  
  

  
  

• 運動：UWB 具有厘米級精度和低延遲，非常適合進(jìn)行運動分析。您可以跟蹤運動員快速運動過程中的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，并且無需擔(dān)心測量不準(zhǔn)確。UWB 已經(jīng)用于許多專業(yè)體育項目，幫助防止隊員受傷，提高運動員的成績。

  
  

  
  

• 企業(yè)：UWB 可實現(xiàn)可靠的社交距離解決方案，能夠?qū)⒐と税踩\送到工作現(xiàn)場。由于其精確性、可靠性和實時性，UWB 成為企業(yè)應(yīng)用的首選技術(shù)。

  
  

  
  

  UWB 還可用于實現(xiàn)感應(yīng)式門禁，這樣員工就不再需要刷卡進(jìn)出。這不僅便利，而且還提高了醫(yī)院等環(huán)境的安全性。

  
  

UWB 是如何實現(xiàn)這些功能的？答案很簡單 — 就是物理學(xué)！UWB 的性能優(yōu)于 Wi-Fi 和藍(lán)牙等其他定位技術(shù)，因為它的傳輸帶寬非常寬（超過500 MHz），并且采用 ToF 來代替窄帶通信和接收信號強度指示器(RSSI)。

UWB 與窄帶進(jìn)行比較

適用于室內(nèi)和室外定位應(yīng)用的技術(shù)有多種，但 UWB 最精確、最可靠且最具成本效益；通常也更具可擴(kuò)展性。將 UWB 技術(shù)與最流行的窄帶方法進(jìn)行比較，可以清楚地說明這一點，這也是我們在本節(jié)要做的。

>>>>一切都取決于帶寬

從一開始，脈沖無線電 UWB 的設(shè)計目的就是實現(xiàn)高精度測距估計，同時進(jìn)行雙向通信。這樣它就可以收集傳感器數(shù)據(jù)，并控制執(zhí)行器。

脈沖無線電是 UWB 信號的一種形式，它的特性使其成為密集多徑環(huán)境中定位和通信服務(wù)的理想選擇。

除了其定位功能，Qorvo UWB 技術(shù)還符合 IEEE 802.15.4a 標(biāo)準(zhǔn)和近期發(fā)布的 IEEE 802.15.4z 標(biāo)準(zhǔn)。因此，除了厘米級測距精度，開發(fā)人員還強調(diào)要確保該技術(shù)穩(wěn)定且不受各種干擾的影響，從而實現(xiàn)更高的可靠性。制定該標(biāo)準(zhǔn)時，還考慮了低功耗和低成本因素，以及支持大量互連設(shè)備的能力。工程師們在創(chuàng)建該標(biāo)準(zhǔn)時有一個愿景：讓每個互連對象都具有“定位感知”能力。

聯(lián)邦通信委員會 (FCC) 將 UWB 無線電頻率范圍定義為 3.1 GHz 至 10.6 GHz，最低信號帶寬為 500 MHz（參見圖 2-1）。與其他無線電技術(shù)不同，UWB 并不使用幅度或頻率調(diào)制來編碼其信號傳輸?shù)男畔ⅰＯ喾?，UWB 采用非常窄的短脈沖序列，利用二進(jìn)制相移鍵控 (BPSK) 和/或脈位調(diào)制 (BPM) 對數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼。使用窄脈沖導(dǎo)致傳輸表現(xiàn)出寬帶寬特性，從而可以擴(kuò)大范圍，降低對窄帶干擾的敏感度，并且能夠在存在多路徑反射的情況下運行。

>>>>RSSI 的限制

在當(dāng)今的許多應(yīng)用中，定位跟蹤采用接收信號強度指示器 (RSSI) 實現(xiàn)。在 RSSI 應(yīng)用中，無線電信號的強度隨自由空間中與發(fā)射機距離的平方反比而變化，如圖 2-2 所示。當(dāng)信號遠(yuǎn)離信號源時，信號強度就會減弱。

將 RSSI 配合 Wi-Fi 和藍(lán)牙 802.11 標(biāo)準(zhǔn)一起使用。根據(jù)已知的發(fā)射端設(shè)備的發(fā)射功率，就可以預(yù)測設(shè)備之間的距離。然而，這些類型的測量也存在缺陷，我們接下來會進(jìn)行討論。

>>>>使用藍(lán)牙的定位跟蹤

藍(lán)牙定位跟蹤，如藍(lán)牙低功耗 (BLE) 信標(biāo)，在某些情況下很有效。信標(biāo)主要用于接近檢測。它們會在設(shè)備（如電話）處于覆蓋范圍內(nèi)時進(jìn)行檢測，并通過區(qū)分信號強度 (RSSI) 的強弱來估算距離。

這種方法的問題在于，信號強度并不能很好地反映距離。如果信號強度低，是意味著電話離信標(biāo)很遠(yuǎn)，還是意味著信標(biāo)和電話之間存在一個巨大的柱子？如圖 2-3 所示，每個信標(biāo)與接收電話之間的視線 (LOS) 有好有壞；每個障礙物都會改變距離測量的整體精度。

設(shè)備 A 可以從會議室天花板上的信標(biāo)接收到非常強的信號，但墻壁使會議室外部附近角落的信標(biāo)信號明顯減弱，而這兩個信標(biāo)與設(shè)備 A 的距離大致相同。設(shè)備 B 不在任何信標(biāo)的 LOS 范圍內(nèi)，因此，所有信號都明顯減弱，而設(shè)備 C 處于開放式辦公室中多個信標(biāo)的 LOS 范圍內(nèi)。所以信號強度更強，因為衰減更少。

解決這個問題的變通方案就是使用一種叫做“指紋識別”的方法。先利用安裝在幾米遠(yuǎn)固定位置的信標(biāo)測量已知位置其他信標(biāo)的信號強度。將這些信號強度信息保存在指紋識別數(shù)據(jù)庫中。然后，信標(biāo)通過比較其信號強度與指紋識別數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)，就可以確定設(shè)備的距離和位置。根據(jù)最接近的匹配即可獲得位置測量結(jié)果。

指紋識別有許多版本，它們使用各種各樣復(fù)雜的算法。請記住，這些系統(tǒng)只是變通方案。它們并不能以 UWB 等技術(shù)的精度真正解決距離測量問題。

>>>>使用 Wi-Fi 的定位跟蹤

Wi-Fi 是室內(nèi)定位應(yīng)用最常用的無線電信號。它仍然是使用最廣泛的室內(nèi)定位技術(shù)，并且經(jīng)常與 BLE 結(jié)合使用。Wi-Fi 的主要優(yōu)勢在于，大多數(shù)公共或私人場所都提供 Wi-Fi。

然而，使用 Wi-Fi 信號強度估算距離會面臨與藍(lán)牙相同的挑戰(zhàn)。一些公司已經(jīng)開發(fā)出替代算法，試圖使用 Wi-Fi 信號的飛行時間 (ToF) 或到達(dá)時間 (ToA) 來更精確地測量距離，但這無法直接使用標(biāo)準(zhǔn)的 Wi-Fi 硬件實現(xiàn)。

ToF 是一種通過將信號的 ToF 乘以光速來測量兩個無線電收發(fā)器之間距離的方法。ToA 是無線電信號從發(fā)射機到達(dá)遠(yuǎn)程接收機的時間點。

通過在網(wǎng)絡(luò)中添加更多信標(biāo)，可以在一定程度上提高 RSSI 指紋識別的準(zhǔn)確性。盡管精度可能會提高一點，但卻無法提高測量的整體可靠性。此外，如果平面圖有任何變化，指紋識別數(shù)據(jù)庫也需要更新，這可能既耗費成本又耗時。

>>>>為什么說 UWB 最適合室內(nèi)定位跟蹤

UWB 的固有特性意味著，它可以實現(xiàn)比其他技術(shù)更精確的室內(nèi)定位和距離測量。

如圖 2-4 所示，UWB 脈沖（中間和右側(cè)圖）只有 2 納秒 (ns) 寬，因此不受反射信號（多路徑）干擾和噪聲的影響。UWB 射頻 (RF) 脈沖邊緣清晰，因此在存在日常環(huán)境中常見的信號反射和多路徑效應(yīng)的情況下仍能精確測定到達(dá)時間和距離。

將 UWB 作為解決方案時，反射信號（灰色）不會影響直接信號（藍(lán)色）。IR-UWB 信號（中間和右側(cè)）的上升和下降時間（邊沿）比標(biāo)準(zhǔn)窄帶信號（左側(cè)）更短，因此可以精確地測量信號的到達(dá)時間。這也有助于 UWB 信號在存在噪聲和多徑效應(yīng)的情況下保持其完整性和結(jié)構(gòu)。

即使在噪聲條件下，如圖 2-4（右側(cè)）所示，2ns 寬的脈沖無線電 UWB 脈沖的到達(dá)時間幾乎未受影響。相比之下，如圖 2-5 所示，窄帶信號受到噪聲的影響比較明顯。

我們已使用窄帶無線電技術(shù)對基于 ToF 的方法進(jìn)行了試驗。如圖 2-6 所示，窄帶信號對多路徑非常敏感，因為反射信號（深灰色）可與直達(dá)經(jīng)信號（淺灰色）進(jìn)行具有破壞性的結(jié)合，從而在接收機端生成最終信號（藍(lán)色）。這會影響信號超越閾值（用于測量 ToA）的時間，從而降低精度。

UWB 的精度優(yōu)勢非常明顯。UWB 完全能夠以 5 至 10 厘米的精度測量距離和位置。相比之下，藍(lán)牙、Wi-Fi 以及其他窄帶無線電標(biāo)準(zhǔn)只能實現(xiàn)米級精度。此外，由于 UWB 無線電脈沖極短，多徑效應(yīng)下，直達(dá)徑信號不會與多徑信號重疊，因此不會損壞信號完整性和強度。

這表明，UWB 具有以下特性

• 超精準(zhǔn)，提供厘米級精度，比 BLE 和 Wi-Fi 精確 100 倍

  
  

• 超可靠，在存在多徑反射的情況下能夠保持信號完整性

  
  

• 實時，延遲比全球定位系統(tǒng) (GPS) 低 50 倍，比標(biāo)準(zhǔn)信標(biāo)低 3,000 倍

  
  

UWB 系統(tǒng)考慮因素回顧

在本節(jié)中，我們來簡要介紹一下 UWB 的系統(tǒng)組件，以及硬件和軟件選擇如何影響系統(tǒng)的性能。

>>>>錨點和標(biāo)簽

要了解 UWB 系統(tǒng)，您需要理解錨點和標(biāo)簽這兩個術(shù)語。錨點通常就是固定的 UWB 設(shè)備。標(biāo)簽通常是指移動的 UWB 設(shè)備。錨點和標(biāo)簽可交換信息，以便確定兩者之間的距離。標(biāo)簽的確切位置可通過與多個錨點通信來確定。

一些設(shè)備即可作為錨點，也可作為標(biāo)簽。例如，當(dāng)兩個移動手機使用 UWB 來計算相互之間的距離時，它們可以在計算過程中轉(zhuǎn)化角色，交替地用作標(biāo)簽和錨點。

>>>>存儲單元和處理能力

典型的 UWB 設(shè)備需要具備一定程度處理能力和特定功能。對于簡單的標(biāo)簽，要求處理器具有少量的閃存（可編程非易失性存儲器）和數(shù)據(jù)存儲器（易失性隨機存取存儲器，或 RAM）。對于錨點應(yīng)用，比如到達(dá)時間差 (TDoA) 中使用的錨點，可能需要具有更多閃存和 RAM 的處理器，在許多情況下還需要數(shù)據(jù)回傳。

圖 2-7 顯示了標(biāo)簽（具有運動檢測）或錨點（具有回傳接口，如以太網(wǎng)或 Wi-Fi 接口）的常見架構(gòu)。對于錨點，可能需要不同類型的處理器，具體取決于系統(tǒng)規(guī)模和工作負(fù)載/吞吐量需求。

>>>>天線

另一個系統(tǒng)考慮因素就是天線。不同的應(yīng)用會需要不同的天線。例如，標(biāo)簽通常使用小型全向性天線。錨點則可能要使用定向天線，具體取決于拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。

>>>>軟件棧

UWB 通信組件和應(yīng)用之間的重要互連就是 UWB 軟件棧，如圖 2-8 所示。軟件棧有助于協(xié)調(diào)與外部設(shè)備的互操作性和共存。此外，軟件可實現(xiàn) UWB 通信組件和內(nèi)部微控制器之間的通信。例如，在控制智能手機和汽車之間的連接時，軟件負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)通信。

軟件還可以同時管理多個應(yīng)用和用例。例如，某個解決方案可能是控制揚聲器、照明裝置、加熱系統(tǒng)等智能家居生態(tài)系統(tǒng)的組成部分。它可以與所有 UWB 標(biāo)簽和 UWB 支持設(shè)備通信，同時利用位置信息控制環(huán)境、鎖門和開門、啟用和禁用報警系統(tǒng)等。UWB 軟件?？赏瑫r處理所有這些不同的情況。

使用 UWB 軟件?？纱_保 UWB 通信組件滿足不同應(yīng)用的需求。此外，從最終用戶和整體系統(tǒng)設(shè)計角度來說，利用該軟件的許多功能可以讓事情變得更簡單。

>>>>功能優(yōu)先級排序

在一些應(yīng)用場景下，不同功能需要進(jìn)行優(yōu)先級排序。例如，假設(shè)在某個應(yīng)用中，電源管理和電池使用壽命很重要，比位置更新速率或數(shù)據(jù)吞吐量更重要。在這種情況下，可使用軟件優(yōu)化功耗，將設(shè)備設(shè)置為不用時關(guān)閉，需要通信時開啟。

另一種情況就是，傳感器 LOS 信號不理想或是來自不同的方向。此時，可使用軟件將結(jié)果平均，以獲得精確的距離信息；軟件還可以平滑處理比其他信號更嘈雜的信號。為了獲得更精確的結(jié)果（尤其是在快速移動應(yīng)用中），或為了添加有關(guān)設(shè)備方向的信息，軟件還可以將來自 UWB 芯片組的數(shù)據(jù)與來自慣性測量裝置（包括加速計、陀螺儀和磁力計等）的數(shù)據(jù)整合在一起。

UWB 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)比較和選擇

UWB 利用 ToF 的概念，這是一種通過將信號的 ToF 乘以光速來測量兩個無線電收發(fā)器之間距離的方法。基于這個基本原理，可根據(jù)目標(biāo)應(yīng)用的需求以不同的方式實現(xiàn) UWB 定位技術(shù)。

最佳拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)主要由應(yīng)用決定。這也就是說，設(shè)計工程師首先要將應(yīng)用和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)匹配?？晒┻x擇的方法有：

• 雙向測距 (TWR)：如圖 2-9 所示，TWR 方法可通過測定 UWB 射頻信號的 ToF，然后將該時間乘以光速來計算標(biāo)簽與錨點之間的距離。汽車無鑰門禁系統(tǒng)就是使用 TWR 方法的一個應(yīng)用示例 TWR 可生成一個安全空間，類似于一個安全氣泡，同時確保在應(yīng)用的時候，這個氣泡保持高精度的安全控制。

  
  

  
  

  
  

  
  

  如果您在兩個設(shè)備之間實施 TWR 方案，則可以獲得設(shè)備之間的距離信息。在 TWR 方案的基礎(chǔ)上，您還可以在移動標(biāo)簽和固定錨點之間實現(xiàn) 2D 甚至 3D 位置測量；稱為“三邊測量法”。

  
  

  
  

  采用 TWR 方法，可交換三條消息。標(biāo)簽通過發(fā)送一條含已知錨點地址的輪詢消息啟動 TWR。錨點記錄輪詢接收時間，并回復(fù)響應(yīng)消息。在收到響應(yīng)消息后，標(biāo)簽記錄時間并編寫最后一條消息。錨點可利用最后一條消息中的信息確定 UWB 信號的 ToF。

  
  

  
  

  TWR 方法也可用于圖 2-10 和圖 2-11 所示的 2D/3D 資產(chǎn)場景。圖 2-10 顯示使用監(jiān)聽器的雙向測距，而圖 2-11 顯示使用數(shù)據(jù)標(biāo)簽回程的 TWR。如圖 2-11 所示，數(shù)據(jù)回傳可以使用多種方法（如 Wi-Fi、NB-IoT、LTE-M 等）實現(xiàn)，通過這些方法將數(shù)據(jù)傳輸至云。

  
  

  
  

  
  

  
  

  
  

• 到達(dá)時間差 (TDoA) 和反向 TDoA：TDoA 和反向 TDoA 方法類似于 GPS。在已知的固定場所部署了多個參考點，稱為“錨點”，且這些錨點在時間方面實現(xiàn)了緊密同步。如果為 TDoA，移動設(shè)備將閃爍（也就是定期發(fā)送信息），當(dāng)錨點接收到信標(biāo)信號時，將基于共同的同步時基標(biāo)記時間戳。然后，多個錨點的時間戳將轉(zhuǎn)發(fā)至中央定位引擎，中央定位引擎將根據(jù)每個錨點的信標(biāo)信號 TDoA 運行多點定位算法。最后將得到移動設(shè)備的 2D 或 3D 位置，如圖 2-12 所示。反向 TDoA 更像 GPS。在該系統(tǒng)中，錨點發(fā)送同步信標(biāo)（具有固定/已知偏移，以避免發(fā)生碰撞），移動設(shè)備利用 TDoA 和多點定位算法來計算其位置，如圖 2-13 所示。

  
  

  
  

  
  

• 到達(dá)相位差 (PDoA)：另一個 UWB 拓?fù)渚褪?PDoA。PDoA 可將兩個設(shè)備之間的距離與兩者之間的方位測量結(jié)合在一起，如圖 2-14 所示。利用距離和方位的組合信息，可在沒有任何其他基礎(chǔ)設(shè)施的情況下計算出兩個設(shè)備的相對位置。為此，其中一個設(shè)備必須配備至少 2 根天線，并且能夠測量每根天線處到達(dá)信號載波的相位差。相位完全不受天線變形的影響，并且可實現(xiàn)優(yōu)于 10°的測量精度，從而可以在不到 5°的情況下確定發(fā)射器的方位。

  
  

對于每種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，分別最適合哪種應(yīng)用？這些用例主要側(cè)重于三個不同的領(lǐng)域：感應(yīng)式門禁、定位服務(wù)和設(shè)備對設(shè)備（點對點）應(yīng)用。圖 2-15 詳細(xì)介紹了 TWR、TDoA、反向 TDoA 和 PDoA 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的最佳應(yīng)用。

將 UWB 技術(shù)用于智能手機

最近 UWB 技術(shù)引入智能手機領(lǐng)域是 UWB 在全球大規(guī)模普及的關(guān)鍵一步。智能手機本身就是一個主要市場，每年發(fā)貨量超過 13 億部。因此，智能手機將是 UWB 在人們?nèi)粘Ｉ钪袕V泛普及的切入點，同時有助于實現(xiàn)汽車門禁、零售交易和家居控制等活動，如圖 3-1 所示。UWB 手機將引發(fā)各種新設(shè)備和應(yīng)用生態(tài)系統(tǒng)的開發(fā)，這是其他技術(shù)無法實現(xiàn)的。

預(yù)測 UWB 部署的確切未來極其困難，但歷史可以為我們提供一些可能的軌跡線索。例如，Wi-Fi 最初是專門針對收銀機的無線通信解決方案。1999 年，Apple 對 Wi-Fi 的認(rèn)可是有力支持，使該技術(shù)迅速普及。這也刺激了各種設(shè)備生態(tài)系統(tǒng)的開發(fā)，并引發(fā)了網(wǎng)絡(luò)效應(yīng)，從而導(dǎo)致每年發(fā)貨量達(dá)數(shù)十億部。藍(lán)牙的成功也很類似：藍(lán)牙早期用于手機和汽車的免提通話，最終導(dǎo)致了許多應(yīng)用和市場的大規(guī)模采用。

UWB 也經(jīng)歷了同樣的市場普及，如圖 3-2 所示。手機、可穿戴產(chǎn)品和互聯(lián)家居設(shè)備發(fā)貨量的爆炸式增長可能會比 Wi-Fi 和藍(lán)牙的增長速度更快。甚至有人預(yù)測，未來幾年內(nèi)，其發(fā)貨量將突破 10 億大關(guān)。

聯(lián)盟和合作伙伴如何幫助普及 UWB

互操作性 （不同供應(yīng)商的產(chǎn)品、系統(tǒng)、應(yīng)用和服務(wù)以可預(yù)測的方式可靠協(xié)同工作的能力）是新技術(shù)大規(guī)模采用的另一個關(guān)鍵因素?；ゲ僮餍灾陵P(guān)重要，因為每個用戶都希望他們的電子設(shè)備能夠輕松連接和操作。UWB 行業(yè)的不同參與者（從半導(dǎo)體供應(yīng)商到設(shè)備制造商和測試設(shè)備供應(yīng)商）都已經(jīng)開始著手解決互操作性需求。

致力于確保 UWB 產(chǎn)品互操作性的主要聯(lián)盟包括：

• UWB 聯(lián)盟 (https://uwballiance.org)：UWB 聯(lián)盟正與全球監(jiān)管機構(gòu)和組織合作，營造有利的監(jiān)管和頻譜管理環(huán)境，全力推動 UWB 市場增長。UWB 聯(lián)盟還參與了頻譜共享優(yōu)化，以最大限度地減少其他新標(biāo)準(zhǔn)和現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)的干擾。

  
  

  
  

• 車聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟 (CCC; https://carconnectivity.org)：CCC 是一個跨行業(yè)組織，致力于推進(jìn)針對智能手機到汽車連接解決方案的全球技術(shù)。CCC 包括許多利益相關(guān)者，如汽車原始設(shè)備制造商 (OEM)、一級供應(yīng)商、手機制造商、半導(dǎo)體供應(yīng)商和應(yīng)用開發(fā)人員。CCC 正在開發(fā)“數(shù)字鑰匙”，一種全新的開放標(biāo)準(zhǔn)，允許將智能設(shè)備（如智能手機和智能手表）用作車鑰匙。利用這種標(biāo)準(zhǔn)化的生態(tài)系統(tǒng)，無論在哪里，移動設(shè)備都能夠以保護(hù)隱私的安全方式存儲、驗證和共享 UWB 車輛的數(shù)字密鑰。

  
  

  
  

• FiRa 聯(lián)盟 (www.firaconsortium.org)：FiRa 代表精密測距，強調(diào)了 UWB 技術(shù)在測量目標(biāo)距離或確定位置時提供前所未有的精確性和安全性的獨特能力。作為行業(yè)聯(lián)盟，F(xiàn)iRa 認(rèn)為 UWB 技術(shù)將改變?nèi)藗凅w驗連接的方式，并致力于 UWB 應(yīng)用的廣泛普及。如圖 3-3 所示，F(xiàn)iRa 聯(lián)盟預(yù)計會出現(xiàn)許多用例。這些用例包括感應(yīng)式門禁、室內(nèi)定位和導(dǎo)航以及點對點應(yīng)用。

  
  

  
  

這些組織正在協(xié)作創(chuàng)建協(xié)議，確保汽車與手機、手機與門鎖以及手機與定位基礎(chǔ)設(shè)施之間能夠進(jìn)行通信。

UWB 未來展望

得益于工程師和企業(yè)家的創(chuàng)造力和天賦，Wi-Fi 和藍(lán)牙已實現(xiàn)廣泛的服務(wù)和應(yīng)用，這是大家都未預(yù)料到的?；诒緯忻枋龅?UWB 的多方面價值，我們可以預(yù)見新應(yīng)用和新服務(wù)的到來，而這些應(yīng)用和服務(wù)是不可能用現(xiàn)有技術(shù)實現(xiàn)的。

如圖 3-4 所示，UWB 支持的智能家居包括：

• 到家時會自動打開的房門

  
  

• 無需敲擊鍵盤，進(jìn)門就會關(guān)閉的報警器

  
  

• 知道您進(jìn)入家中，從而為您提供個性化信息的個人助理

  
  

• 當(dāng)您在不同房間之間走動時，最喜歡的音樂旋律將會如影隨行，追隨您的身影切換到相應(yīng)的揚聲器

  
  

• 按照您的首選設(shè)置開啟的照明裝置

  
  

• 能夠提醒您出門時別忘記帶上網(wǎng)球包的無線節(jié)點

  
  

打造真正智能家居環(huán)境的潛力巨大！

>>>>個人導(dǎo)航

想象一下 UWB 如何改變建筑物導(dǎo)航體驗。您是否有過在商店里苦苦尋找特定商品的經(jīng)歷？在公司里找會議室？在人群中找朋友？或者尋找在機場排隊的出租車？UWB 可以準(zhǔn)確地引導(dǎo)您前往目的地，將會終結(jié)所有這些不愉快、有時甚至讓人很緊張的經(jīng)歷。

將 UWB 與增強現(xiàn)實 (AR) 結(jié)合使用時，將不必根據(jù)智能手機中的地圖方位來設(shè)法判斷自己的確切位置以及應(yīng)該前往的方向，UWB 可以將您的確切位置和正確的方向與現(xiàn)實世界覆蓋顯示。

>>>>現(xiàn)場交付

另一個非常棒的應(yīng)用就是現(xiàn)場交付。在商場里感覺餓了，但沒有心情走到美食廣場？用手機下單，繼續(xù)購物，無論您走到何處，都可以將美食送到您手中！

>>>>安全交易

UWB 可能改變我們與環(huán)境交互方式的另一個領(lǐng)域就是無縫安全交易。例如，公共交通在實現(xiàn)便捷支付方面已經(jīng)取得了很大進(jìn)步：現(xiàn)在通常都可以用交通卡或手機支付，而無需使用現(xiàn)金或車票。

試想一下，如果您無需從口袋中掏出手機，然后點擊支付讀卡器就可以自動支付，是不是更方便？這樣一來，在擁擠的地鐵站，排隊和等待將成為歷史。同樣，在商店里的自動結(jié)賬隊伍里等待時間可縮短，因為您不再需要拿出手機來付款了！

UWB 的潛力是無窮盡的。盡管我們無法想象未來的所有應(yīng)用，但可以肯定的是，未來肯定會有一位工程師設(shè)計出新一代產(chǎn)品，再一次讓我們的生活變得更美好。

據(jù)市場分析機構(gòu) Techno Systems Research 的報告《2021 年超寬帶市場分析》所說，當(dāng)前我們常討論的 UWB 市場由四個主要應(yīng)用類別組成，分別是：實時定位系統(tǒng)（RTLS B2B），例如工業(yè)和零售室內(nèi)定位系統(tǒng)應(yīng)用；手機（智能手機，可穿戴設(shè)備，消費者標(biāo)簽）；汽車和智能家居。其他的應(yīng)用則包括智能門，大門和付款等。

他們進(jìn)一步指出，到 2021 年，全球 UWB 的出貨量預(yù)計將達(dá)到 2 億個以上，到 2027 年將超過 12 億個。按照其估計，智能手機將在 2027 年成為 UWB 的最大應(yīng)用市場，其次則是汽車、智能家居設(shè)備、可穿戴設(shè)備、消費者標(biāo)簽和 RTLS B2B。

UWB 市場預(yù)測

這個迅速崛起的市場，必然給擁有豐富且領(lǐng)先的 UWB 軟硬件積累的 Qorvo 帶來巨大的機會。Qorvo 方面也指出，超寬帶(UWB)可能將會改變我們的生活和工作方式。該技術(shù)能夠準(zhǔn)確定位人和物的位置，實現(xiàn)厘米級精度，比藍(lán)牙低功耗(BLE)和 Wi-Fi 等現(xiàn)有定位技術(shù)精確 100 倍。UWB 賦予設(shè)備真正的感知能力，為手機, 汽車和物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用帶來無限可能。

而這一切，除了受惠于公司本身的積累外，對 Dacawave 和 7Hugs Labs 的收購更是發(fā)揮了關(guān)鍵作用。

首先看 Decawave，這是一家是由 Ciaran Connell 和 Michael McLaughlin 于 2007 年在都柏林成立的企業(yè)。專注于超寬帶 ( UWB ) 實時定位服務(wù)，并開發(fā)了一系列名為 ScenSor 的集成電路產(chǎn)品，非常適合物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用及其他低功耗無線網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。

在 Qorvo 看來，與 Decawave 達(dá)成的交易將增強公司在 UWB 產(chǎn)品和技術(shù)方面的領(lǐng)先地位，同時可以拓展公司在移動，汽車和物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的新機遇。在吸收了 Decawave 獨特的 UWB 功能和技術(shù)之后，它能夠幫助 Qorvo 公司拓展新的應(yīng)用和業(yè)務(wù)。

至于總部位于巴黎的領(lǐng)先超寬帶 (UWB) 應(yīng)用軟件供應(yīng)商 7Hugs Labs，則一貫以來是 Decawave 的合作伙伴。

為了繼續(xù)推動公司 UWB 的發(fā)展，Qorvo 把 7Hugs Labs 團(tuán)隊吸納了進(jìn)來，展望其能為公司產(chǎn)品事業(yè)部帶來了新生力量，其卓越的軟件人才和專業(yè)知識將促進(jìn)公司運用 UWB 獨特的精確定位功能。

據(jù)了解，7Hugs Labs 經(jīng)過驗證的軟件和軟件堆棧也將補充完善公司的 UWB 芯片組產(chǎn)品系列，有助于進(jìn)一步增強公司面向智能手機和其他設(shè)備的 UWB 產(chǎn)品系列，提高一系列新的定位和通信服務(wù)的準(zhǔn)確性，為移動、物聯(lián)網(wǎng)和汽車市場實現(xiàn)一系列全新的超寬頻應(yīng)用創(chuàng)造了無限可能。

具體到每個細(xì)分市場，據(jù) Techno Systems Research 預(yù)測， 2021 年將是基于 UWB 的消費者標(biāo)簽的重要一年；預(yù)測 2027 年 RTLS B2B 應(yīng)用的超寬帶市場規(guī)模將比 2020 年增長 7 倍以上；到 2023 年，UWB 在智能家居設(shè)備領(lǐng)域的滲透率將下降，并且從 2024 年開始反彈，到 2027 年，智能家居設(shè)備市場中擁有 UWB 產(chǎn)品的份額約為 17％。

至于將 UWB 用于支付，據(jù)據(jù) Techno Systems Research 預(yù)估，在 2023 年至 2024 年間可能是閘門訪問應(yīng)用的起點，2025 年下半年則將成為支付應(yīng)用的起點。

UWB 十大關(guān)鍵要點

01
UWB 將是下一個重要的定位技術(shù)。它已經(jīng)為消費類、手機、交通運輸和工業(yè)應(yīng)用等 40 多個垂直市場提供了解決方案。

02
聯(lián)盟也隨時準(zhǔn)備提供幫助。UWB 行業(yè)正在通過與聯(lián)盟合作推動成功和互操作性，如 Fine Ranging (FiRa) 聯(lián)盟、車聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟 (CCC) 和 UWB 聯(lián)盟，并與電氣與電子工程師學(xué)會 (IEEE) 展開密切合作。

03
UWB 超精準(zhǔn)。在距離和位置測量方面，它的精度是藍(lán)牙低功耗 (BLE) 和 Wi-Fi 的 100 倍，精度在幾厘米范圍內(nèi)。

04
推出 UWB 可開辟許多新的契機。它可為根據(jù)環(huán)境做出決策、流程效率和安全應(yīng)用提供“位置”信息。

05
UWB 非?？煽?。它不易受多路徑干擾的影響，因而可靠性優(yōu)于其他方案。

06
UWB 具有低延遲性能，比全球定位系統(tǒng) (GPS) 快 50 倍。不同于 GPS，它還可以在室外和室內(nèi)工作。

07
UWB 符合標(biāo)準(zhǔn)要求。它符合 2020 年公布的 IEEE 802.15.4a 國際標(biāo)準(zhǔn)及其修訂版 IEEE 802.15.4z 的要求。

08
UWB 非常安全。它符合 802.15.4z 中規(guī)定的安全要求，通過附加的加密編碼選項和改進(jìn)來增強 802.15.4a，以提高測距測量的完整性和精確性。

09
UWB 已經(jīng)準(zhǔn)備就緒。這項技術(shù)已經(jīng)準(zhǔn)備好廣泛普及，因為它外形小巧、功耗低且經(jīng)濟(jì)實惠，因此對設(shè)備制造商極具吸引力。

10
UWB 是目前所有位置和距離測量技術(shù)中最有前途的技術(shù)。這是因為它實現(xiàn)了精確性、速度、安全性和成本效益的獨特組合。UWB 正蓄勢待發(fā)，將會取代當(dāng)今和未來的定位技術(shù)解決方案。

術(shù)語表

自動導(dǎo)引車 (AGV)：一種便攜式機器人，沿著地板上標(biāo)記的線路行走，或使用無線電波、視覺攝像頭、磁鐵或激光進(jìn)行導(dǎo)航。

錨點：實時定位系統(tǒng) (RTLS) 中的電子設(shè)備，用于檢測 UWB 標(biāo)簽發(fā)出的 UWB 消息。如果有需要的話，還可將其轉(zhuǎn)發(fā)給定位服務(wù)器，以計算標(biāo)簽位置。

增強現(xiàn)實 (AR)：將計算機生成的圖像疊加在用戶的真實世界視角上，從而形成復(fù)合視圖的技術(shù)。

企業(yè)對企業(yè) (B2B)：公司之間而不是公司和個人消費者之間進(jìn)行的業(yè)務(wù)。

藍(lán)牙低功耗 (BLE)：藍(lán)牙無線標(biāo)準(zhǔn)的一種版本，專為低功耗應(yīng)用而設(shè)計。

脈位調(diào)制 (BPM)：802.15.4a 中定義的調(diào)制方法，該方法忽略了決定脈位的卷積校驗位。

二進(jìn)制相移鍵控 (BPSK)：一種雙相調(diào)制方案，其中二進(jìn)制信息中的 0 和 1 用載波信號中兩種不同的相位狀態(tài)表示：二進(jìn)制 1 和二進(jìn)制 0。在數(shù)字調(diào)制技術(shù)中，為特定調(diào)制方案選擇了一組基本函數(shù)。

車聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟 (CCC)：一個跨行業(yè)組織，致力于推進(jìn)針對智能手機到汽車連接解決方案的全球技術(shù)。

設(shè)備到設(shè)備（點對點）服務(wù)：一種分布式應(yīng)用架構(gòu)，它在點之間劃分任務(wù)或工作負(fù)載。

數(shù)字鑰匙：將智能設(shè)備用作鑰匙的一種功能。數(shù)字鑰匙的使用方式與物理鑰匙或遙控鑰匙相同。主要用于開門和關(guān)門。

以太網(wǎng)：將多個計算機系統(tǒng)連接起來形成一個局域網(wǎng) (LAN) 的系統(tǒng)，該系統(tǒng)利用協(xié)議控制信息的傳遞并避免兩個或多個系統(tǒng)同時傳輸。

聯(lián)邦通信委員會 (FCC)：美國政府的一個獨立機構(gòu)，負(fù)責(zé)管理全美無線電、 電視、有線、衛(wèi)星和電纜通信。

Fine Range 聯(lián)盟 (FiRa)：一個非營利組織，促進(jìn)超寬帶技術(shù) (UWB) 在門禁、定位服務(wù)和設(shè)備到設(shè)備服務(wù)等用例中的應(yīng)用。

閃存：一種存儲器，可在沒有電源的情況下保存數(shù)據(jù)（可編程非易失性存儲器）。

全球定位系統(tǒng) (GPS)：一種精確的全球?qū)Ш郊皽y量設(shè)施，基于接收到的軌道衛(wèi)星信號進(jìn)行測量和定位。

感應(yīng)式門禁：先進(jìn)的解決方案，使員工能夠輕松便捷地進(jìn)出整個建筑或設(shè)施的安全區(qū)域，而無需出示門禁卡。

電氣與電子工程師學(xué)會 (IEEE)：促進(jìn)技術(shù)進(jìn)步的技術(shù)專業(yè)組織。

工業(yè) 4.0：利用現(xiàn)代智能技術(shù)實現(xiàn)傳統(tǒng)制造業(yè)和工業(yè)實踐的持續(xù)自動化。通過集成大規(guī)模機器對機器通信 (M2M) 和物聯(lián)網(wǎng) (IoT)，提高自動化程度，改善通信和自我監(jiān)控，并生產(chǎn)出無需人工干預(yù)就能分析和診斷問題的智能機器。

互操作性：不同供應(yīng)商的產(chǎn)品、系統(tǒng)、應(yīng)用和服務(wù)以可預(yù)測的方式可靠協(xié)同工作的能力。

物聯(lián)網(wǎng) (IoT)：由智能互聯(lián)設(shè)備組成的系統(tǒng)。

定位服務(wù)：利用地理數(shù)據(jù)和信息向用戶提供服務(wù)或信息的軟件服務(wù)。

視線 (LOS)：電磁輻射或聲波傳播的一種特性，即聲波采用直接路徑從聲源 傳播到接收器。

機器的長期演進(jìn) (LTE-M)：由第三代合作伙伴計劃 (3GPP) 制定的高速無線通信用電信標(biāo)準(zhǔn)。

低功耗廣域網(wǎng) (LPWAN)：一種無線電信網(wǎng)絡(luò)，設(shè)計用于允許以低比特率在連接的電池供電傳感器和設(shè)備之間進(jìn)行長距離通信。

兆赫茲 (MHz)：頻率的度量標(biāo)準(zhǔn)。1 兆赫茲等于 1 百萬赫茲。

窄帶物聯(lián)網(wǎng) (NB-IoT)：一種 LPWAN 標(biāo)準(zhǔn)，可使用蜂窩通信頻段連接各種設(shè)備和服務(wù)。

納秒 (ns)：十億分之一秒。

原始設(shè)備制造商 (OEM)：利用從其他組織購買的部件制造設(shè)備的組織。

到達(dá)相位差 (PDoA)：已接收載波的相位差用于估算同幀的到達(dá)角度。

射頻 (RF)：20 kHz 到 300 GHz 左右頻率范圍內(nèi)，交流電流或電壓的振蕩頻率，或磁場、電場或電磁場或機械系統(tǒng)的振蕩頻率。

射頻識別 (RFID)：利用電磁場自動識別和跟蹤附在物體上的標(biāo)簽。

隨機存取存儲器 (RAM)：一種計算機存儲器，可以按任何順序讀取和更改；通常用于存儲工作數(shù)據(jù)和機器代碼（易失性隨機存取存儲器）。

實時定位系統(tǒng) (RTLS)：一種實時自動識別并跟蹤物體或人的位置的系統(tǒng)，通 常用于建筑物或其它封閉區(qū)域內(nèi)。

接收信號強度指示器 (RSSI)：在電信技術(shù)中，接收到的無線電信號中的功率測量值。

標(biāo)簽：一種附在待跟蹤物體上的小型電子設(shè)備。

到達(dá)時間差 (TDoA)：用于測向和導(dǎo)航的電子技術(shù)，利用精確同步的參考時間，來計算特定信號到達(dá)物理上獨立的各個接收站時間。

到達(dá)時間 (ToA)：無線電信號從發(fā)射機到達(dá)遠(yuǎn)程接收機的絕對時間點。

飛行時間 (ToF)：物體、顆粒或聲波在介質(zhì)中傳播一段距離所用的時間的測量值。

雙向測距 (TWR)：一種測距方法。該方法測定 UWB 射頻信號的飛行時間 (ToF)，然后將該時間乘以光速來計算節(jié)點之間的距離。

超寬帶技術(shù) (UWB)：一種 IEEE 802.15.4a/z 標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)，針對安全的精準(zhǔn)微定位應(yīng)用進(jìn)行了優(yōu)化，通過計算無線電信號在設(shè)備之間傳輸所需的時間，可實現(xiàn)前所未有的精度（在幾厘米范圍內(nèi)）。

UWB 聯(lián)盟：該聯(lián)盟致力于促進(jìn)多個供應(yīng)商的超寬帶 (UWB) 無線計算機網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品的互操作性。

虛擬現(xiàn)實 (VR)：計算機生成的單個對象或多個對象的三維 (3D) 圖像表示，用戶與該對象交互的方式類似于與現(xiàn)實對象交互的方式。

無線保真技術(shù) (Wi-Fi)：一個通用術(shù)語，是指無線網(wǎng)絡(luò)的通信標(biāo)準(zhǔn)，可用作局域網(wǎng) (LAN)，無需使用電纜和任何類型的布線即可運行，亦稱為 WLAN。

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