UWB (Ultra-wideband)技術(shù)是一種無線通信技術(shù)，通過納秒級(jí)非正弦波窄脈沖傳輸數(shù)據(jù)，具有厘米級(jí)定位精度、低功耗、抗干擾性強(qiáng)等特點(diǎn)，尤其適用于室內(nèi)等復(fù)雜環(huán)境。 ?

核心技術(shù)特點(diǎn)

?定位精度高?：基于飛行時(shí)間(ToF)、到達(dá)時(shí)間差(TDoA)等技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)±10厘米甚至毫米級(jí)定位，顯著優(yōu)于藍(lán)牙(米級(jí))和Wi-Fi(十米級(jí))。 ?

?抗干擾性強(qiáng)?：信號(hào)分散在寬頻段內(nèi)，輸出功率低于普通設(shè)備噪聲，截獲能力低，適合安全要求高的場(chǎng)景。 ?

?低功耗?：短距離通信中功耗通常低于1毫瓦，與現(xiàn)有系統(tǒng)共存時(shí)干擾較小。 ?

應(yīng)用場(chǎng)景

?消費(fèi)電子?： AirTag 物品追蹤、 TWS耳機(jī) 空間音頻體驗(yàn)、智能家居設(shè)備聯(lián)動(dòng)。 ?

?工業(yè)與安全?： 數(shù)字車鑰匙 、 安全支付 、 跌倒檢測(cè)系統(tǒng) ，穿透非金屬障礙物監(jiān)測(cè)生命體征(如呼吸、心跳)。 ?

?室內(nèi)定位?：通過多源數(shù)據(jù)融合(UWB信號(hào)、運(yùn)動(dòng)感知、環(huán)境數(shù)據(jù))，減少硬件偏差與反射誤差，提升幾何收斂精度。 ?

發(fā)展現(xiàn)狀

中國于2023年明確UWB在7235-8750MHz頻段的使用規(guī)范，推動(dòng)其規(guī)?；瘧?yīng)用。2025年7月， 成都衛(wèi)通 申請(qǐng)的UWB室內(nèi)高精度定位專利(CN120264220A)顯示，該技術(shù)正與 北斗系統(tǒng) 等融合，構(gòu)建更精準(zhǔn)的定位方案。

一、UWB定位技術(shù)是什么?

UWB，全稱為Ultra Wide Band(超寬帶)技術(shù)，是一種無線載波通信技術(shù)[1][2]。它不同于傳統(tǒng)的無線通信技術(shù)，不采用正弦載波，而是利用納秒級(jí)的非正弦波窄脈沖傳輸數(shù)據(jù)，因此其所占的頻譜范圍很寬[1]。

UWB技術(shù)具有以下主要特點(diǎn)：

系統(tǒng)復(fù)雜度低、發(fā)射信號(hào)功率譜密度低、對(duì)信道衰落不敏感、截獲能力低、定位精度高，尤其適用于室內(nèi)等密集多徑場(chǎng)所的高速無線接入[1]。

抗干擾性能強(qiáng)。UWB信號(hào)在發(fā)射時(shí)將微弱的無線電脈沖信號(hào)分散在寬闊的頻帶中，輸出功率甚至低于普通設(shè)備產(chǎn)生的噪聲。接收時(shí)將信號(hào)能量還原出來，在解擴(kuò)過程中產(chǎn)生擴(kuò)頻增益。因此，與IEEE 802.11a、IEEE 802.11b和藍(lán)牙相比，在同等碼速條件下，UWB具有更強(qiáng)的抗干擾性[4]。

傳輸速率高。UWB的數(shù)據(jù)速率可以達(dá)到幾十兆比特每秒到幾百兆比特每秒，遠(yuǎn)高于藍(lán)牙、IEEE 802.11a和IEEE 802.11b等無線通信技術(shù)[4]。

帶寬極寬。UWB使用的帶寬在1GHz以上，高達(dá)幾G赫茲，并且可以和窄帶通信系統(tǒng)同時(shí)工作而互不干擾[4]。

UWB技術(shù)始于20世紀(jì)60年代興起的脈沖通信技術(shù)，最初用于雷達(dá)和遙感領(lǐng)域，如災(zāi)后搜救、軍事測(cè)距等場(chǎng)景。后來，隨著無線通信應(yīng)用場(chǎng)景的全面爆發(fā)和OFDM技術(shù)的成熟應(yīng)用，UWB技術(shù)被正式納入了無線通信技術(shù)領(lǐng)域，并被廣泛地運(yùn)用于物聯(lián)網(wǎng)、智慧城市等領(lǐng)域[2][3]。

二、UWB定位技術(shù)的配套設(shè)施?

UWB(超寬帶)技術(shù)的配套設(shè)施主要包括以下硬件設(shè)備：

UWB定位基站：這是UWB定位系統(tǒng)中重要的組成部分，負(fù)責(zé)和UWB標(biāo)簽通訊，并將UWB標(biāo)簽的數(shù)據(jù)(如記錄的佩戴者的心率、血氧等數(shù)據(jù))回傳到后臺(tái)。根據(jù)不同的使用場(chǎng)景，UWB基站大致分為三類：包括普通室內(nèi)型UWB基站、室外防水型UWB基站和防爆UWB基站[1][2]。

UWB標(biāo)簽：這是UWB定位系統(tǒng)中的另一個(gè)關(guān)鍵部分，通常有多種類型，如手環(huán)型、工牌型、安全帽型等，以滿足不同場(chǎng)景下的定位需求。這些標(biāo)簽可以佩戴在人員或物品上，通過與UWB基站通信來實(shí)現(xiàn)精確定位[1][2]。

聲光報(bào)警器：在某些應(yīng)用中，可能會(huì)使用到聲光報(bào)警器作為配套設(shè)施，以便在特定情況下發(fā)出警報(bào)，如人員越界、物品丟失等[2]。

其他配套附件：除了上述設(shè)備外，UWB定位系統(tǒng)中還可能包括一些其他的配套附件，如溫濕度傳感器、RFID讀寫器等，以擴(kuò)展系統(tǒng)的功能和應(yīng)用范圍[2]。

在選擇UWB的配套設(shè)施時(shí)，需要綜合考慮多個(gè)因素，如定位精度、定位場(chǎng)景、設(shè)備功耗、防水防塵等級(jí)以及權(quán)威認(rèn)證等[1]。例如，在井下等高危環(huán)境中，必須選擇達(dá)到防爆標(biāo)準(zhǔn)的定位設(shè)備[1]。

此外，UWB定位系統(tǒng)的供應(yīng)商也會(huì)提供一系列的解決方案和服務(wù)，以幫助客戶更好地部署和應(yīng)用UWB技術(shù)。這些解決方案可能包括系統(tǒng)設(shè)計(jì)、設(shè)備選型、安裝調(diào)試、系統(tǒng)集成以及后期維護(hù)等[3]。

在AirTag、數(shù)字車鑰匙提供的這些順暢且精準(zhǔn)的體驗(yàn)背后，一項(xiàng)關(guān)鍵的高精度定位與空間感知技術(shù)正發(fā)揮著關(guān)鍵作用——UWB(Ultra-wide Band，超寬帶)。

UWB以其獨(dú)特的厘米級(jí)甚至亞厘米級(jí)定位精度，以及低功耗、高安全、強(qiáng)抗干擾等優(yōu)勢(shì)，已成為高精度定位融合方案中的重要基石。它與其他無線技術(shù)(如藍(lán)牙、Wi-Fi、北斗等)協(xié)同配合，共同構(gòu)筑更智能、更無感的未來體驗(yàn)。

UWB：精準(zhǔn)定位，智能感知

UWB(超寬帶)技術(shù)：是一種無線載波通信技術(shù)，它不采用正弦載波，而是利用納秒級(jí)的非正弦波窄脈沖傳輸數(shù)據(jù)，因此其所占的頻譜范圍很寬。

UWB技術(shù)具有系統(tǒng)復(fù)雜度低、發(fā)射信號(hào)功率譜密度低、對(duì)信道衰落不敏感、截獲能力低和定位精度高等優(yōu)點(diǎn)，尤其適用于室內(nèi)等密集多徑場(chǎng)所的高速無線接入。

UWB發(fā)展歷程

UWB的雛形可追溯至上世紀(jì)60年代的雷達(dá)技術(shù)，但真正進(jìn)入民用市場(chǎng)，則是在2002年美國FCC開放相關(guān)頻段之后。

中國于2008年開始規(guī)劃UWB頻譜，并在2023年進(jìn)一步明確了UWB在7235-8750MHz頻段的使用規(guī)范，極大推動(dòng)了其規(guī)?；瘧?yīng)用。

UWB核心能力

? 高精度定位

基于飛行時(shí)間(ToF)、到達(dá)時(shí)間差(TDoA)、到達(dá)角(AoA)等機(jī)制，UWB能在復(fù)雜環(huán)境中實(shí)現(xiàn)10厘米甚至毫米級(jí)的定位能力，為多技術(shù)融合高精度定位方案提供了核心的微米級(jí)時(shí)間戳和厘米級(jí)空間分辨率。

? 安全短距通信

UWB信號(hào)因其獨(dú)特的工作方式，難以被截獲和干擾，非常適用于對(duì)安全性要求極高的場(chǎng)景，例如數(shù)字鑰匙、安全支付等，為短距離安全交互提供了堅(jiān)實(shí)保障。

? 微距雷達(dá)感知

UWB具備出色的穿透和微感知能力，可以穿透非金屬障礙物，實(shí)現(xiàn)跌倒檢測(cè)、呼吸心跳等生命體征監(jiān)測(cè)，甚至能用于物體姿態(tài)識(shí)別，為環(huán)境和生命體征感知提供獨(dú)特視角。

UWB應(yīng)用場(chǎng)景

通過UWB模塊、UWB標(biāo)簽和UWB基站等不同形態(tài)的部署，UWB技術(shù)正深刻改變著我們的生活和工作：

· 消費(fèi)電子

AirTag物品追蹤、TWS耳機(jī)空間音頻體驗(yàn)與精準(zhǔn)查找、智能家居設(shè)備間的精準(zhǔn)聯(lián)動(dòng)。

· 汽車電子

UWB數(shù)字鑰匙實(shí)現(xiàn)無感解鎖與啟動(dòng)、精準(zhǔn)泊車定位、兒童遺留檢測(cè)。

· 工業(yè)4.0

AGV(自動(dòng)導(dǎo)引車)精準(zhǔn)導(dǎo)航、重要資產(chǎn)精準(zhǔn)追蹤、人員與設(shè)備防撞預(yù)警。

· 醫(yī)療健康

病患及醫(yī)護(hù)人員精準(zhǔn)定位、醫(yī)療資產(chǎn)追蹤、基于精準(zhǔn)定位的院內(nèi)智能調(diào)度。

UWB定位精度，晶振是關(guān)鍵

UWB高精度定位的核心在于精確測(cè)量信號(hào)的飛行時(shí)間(ToF)，這要求系統(tǒng)擁有極其精準(zhǔn)和穩(wěn)定的時(shí)鐘基準(zhǔn)。哪怕1納秒誤差，就會(huì)導(dǎo)致30厘米左右的定位偏差。

高性能晶振在UWB系統(tǒng)中，不僅是簡(jiǎn)單地“提供時(shí)鐘”，它直接關(guān)系到定位系統(tǒng)能否穩(wěn)定可靠運(yùn)行：

YXC國產(chǎn)晶振

提供精準(zhǔn)時(shí)基

晶振頻率穩(wěn)定性直接決定ToF測(cè)距精度，是實(shí)現(xiàn)厘米級(jí)甚至毫米級(jí)定位的前提。

降低噪聲與抖動(dòng)

有助于提高信號(hào)清晰度與時(shí)間戳提取準(zhǔn)確性，從而提升系統(tǒng)在復(fù)雜環(huán)境下的抗干擾能力。

保障多節(jié)點(diǎn)同步

在TDoA等多節(jié)點(diǎn)定位方式中，晶振能確保各節(jié)點(diǎn)時(shí)鐘的高度一致性，保障系統(tǒng)整體協(xié)同運(yùn)行的精度。

UWB技術(shù)領(lǐng)域的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)格局

在上游環(huán)節(jié)，UWB芯片的設(shè)計(jì)與制造主要由國外廠商主導(dǎo)。例如，在車載領(lǐng)域，NXP推出的NCJ29D5是目前唯一可用的車規(guī)級(jí)UWB芯片。盡管如此，國內(nèi)也有不少企業(yè)在這一領(lǐng)域進(jìn)行了布局，如精位科技、浩云科技等。

中游，主要包括提供UWB模組和2B解決方案的企業(yè)。清研訊科推出了UWB數(shù)字鑰匙和UWB雷達(dá)解決方案;潤(rùn)安科技基于UWB技術(shù)研發(fā)了汽車電子標(biāo)識(shí)產(chǎn)品，用于停車收費(fèi)等場(chǎng)景。此外，還有聯(lián)睿電子、唐恩科技、仁微電子等企業(yè)活躍于這一市場(chǎng)。

下游，主要是終端應(yīng)用廠商，包括蘋果、三星、小米、索尼、大眾汽車等知名品牌。這些廠商將UWB技術(shù)應(yīng)用于智能手機(jī)、智能家居、汽車等領(lǐng)域，推動(dòng)了UWB技術(shù)的廣泛應(yīng)用。同時(shí)，F(xiàn)PC(柔性印刷電路板)供應(yīng)商如鵬鼎控股、東山精密等，以及標(biāo)簽供應(yīng)鏈企業(yè)如領(lǐng)益智造、通達(dá)集團(tuán)等也為UWB模組提供了必要的硬件支持。

UWB技術(shù)的商業(yè)模式創(chuàng)新方向

隨著UWB技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用場(chǎng)景的拓展，其商業(yè)模式也在不斷創(chuàng)新：

(1)集成化解決方案

未來，UWB技術(shù)將更多地與其他技術(shù)融合，形成集成化的解決方案。例如，在汽車行業(yè)，UWB可以與現(xiàn)有的藍(lán)牙、Wi-Fi等技術(shù)結(jié)合，提供更加全面的車輛定位和安全服務(wù)。清研訊科已經(jīng)推出了UWB數(shù)字鑰匙和UWB雷達(dá)解決方案，這預(yù)示著未來可能會(huì)有更多的企業(yè)推出類似的集成化產(chǎn)品。

(2)云平臺(tái)服務(wù)

隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，UWB技術(shù)的應(yīng)用也將向云端延伸。企業(yè)可以通過云平臺(tái)提供位置服務(wù)、數(shù)據(jù)分析等增值服務(wù)。例如，通過UWB技術(shù)收集的位置數(shù)據(jù)可以上傳至云端，進(jìn)行實(shí)時(shí)分析和處理，為企業(yè)提供更精準(zhǔn)的決策支持。

(3)訂閱制模式

對(duì)于一些高端應(yīng)用，如工業(yè)制造、醫(yī)療健康等領(lǐng)域，UWB技術(shù)的服務(wù)提供商可以采用訂閱制模式，按需提供服務(wù)。用戶可以根據(jù)自己的需求選擇不同的服務(wù)套餐，從而降低初期投入成本，提高靈活性。

(4)開放合作生態(tài)

為了加速UWB技術(shù)的普及和應(yīng)用，各大廠商和研究機(jī)構(gòu)將進(jìn)一步加強(qiáng)合作，構(gòu)建開放的合作生態(tài)。例如，蘋果、三星、小米等品牌已經(jīng)在智能手機(jī)中集成了UWB技術(shù)，未來可能會(huì)有更多的設(shè)備制造商加入這一行列，共同推動(dòng)UWB技術(shù)的發(fā)展。

(5)定制化解決方案

針對(duì)不同行業(yè)的特殊需求，UWB技術(shù)提供商可以提供定制化的解決方案。例如，在物流倉儲(chǔ)領(lǐng)域，UWB技術(shù)可以用于資產(chǎn)追蹤和管理;在醫(yī)療領(lǐng)域，UWB技術(shù)可以用于病患追蹤和設(shè)備管理。這種定制化的解決方案能夠更好地滿足客戶的特定需求，提升用戶體驗(yàn)。

總的來看，UWB技術(shù)領(lǐng)域的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)格局已經(jīng)初具規(guī)模，上下游企業(yè)的積極參與推動(dòng)了市場(chǎng)的快速發(fā)展。而隨著技術(shù)的進(jìn)步和應(yīng)用場(chǎng)景的拓展，UWB技術(shù)的商業(yè)模式也在不斷創(chuàng)新，為未來的產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶來了新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。