[導(dǎo)讀]關(guān)注、星標(biāo)公眾號，直達(dá)精彩內(nèi)容來源：網(wǎng)絡(luò)素材超寬帶(UWB)是一種基于IEEE802.15.4a和802.15.4z標(biāo)準(zhǔn)的無線電技術(shù)，可以非常準(zhǔn)確地測量無線電信號的飛行時間，從而實(shí)現(xiàn)厘米精度的距離/位置測量。所謂，IEEE802.15.4a，是定義IR-UWB物理層的國際標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)旨在提供非常高精度的定位，同時提供高達(dá)27Mbps的同步雙向通信，以收集傳感器數(shù)據(jù)和控制執(zhí)行器。該標(biāo)準(zhǔn)于2005年啟動并于2007年獲得批準(zhǔn)，然后于2011年完全集成。2018年，該標(biāo)準(zhǔn)以802.15.4z的形式重新開放，以進(jìn)一步增加物理層的安全性，因?yàn)楝F(xiàn)在預(yù)計(jì)UWB將用作汽車和移動行業(yè)的安全交易無線技術(shù)。除了這種...
關(guān)注、星標(biāo)公眾號，直達(dá)精彩內(nèi)容
來源：網(wǎng)絡(luò)素材
超寬帶 (UWB) 是一種基于 IEEE 802.15.4a 和 802.15.4z 標(biāo)準(zhǔn)的無線電技術(shù)，可以非常準(zhǔn)確地測量無線電信號的飛行時間，從而實(shí)現(xiàn)厘米精度的距離/位置測量。
所謂，IEEE 802.15.4a ，是定義 IR-UWB 物理層的國際標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)旨在提供非常高精度的定位，同時提供高達(dá) 27Mbps 的同步雙向通信，以收集傳感器數(shù)據(jù)和控制執(zhí)行器。該標(biāo)準(zhǔn)于 2005 年啟動并于 2007 年獲得批準(zhǔn)，然后于 2011 年完全集成。2018 年，該標(biāo)準(zhǔn)以802.15.4z 的形式重新開放，以進(jìn)一步增加物理層的安全性，因?yàn)楝F(xiàn)在預(yù)計(jì) UWB 將用作汽車和移動行業(yè)的安全交易無線技術(shù)。
除了這種獨(dú)特的功能外，UWB 還提供數(shù)據(jù)通信功能。同時使用極少的功耗——使紐扣電池運(yùn)行多年而無需充電或更換。通過結(jié)合準(zhǔn)確的定位和通信。此外，UWB 還提供了一種新的無線安全通信方式，為新形式的安全交易打開了大門。
UWB 的工作原理
UWB 利用飛行時間 (Time of Flight：ToF)，這是一種通過將信號的飛行時間乘以光速來測量兩個無線電收發(fā)器之間距離的方法。從這個基本原理出發(fā)，UWB 技術(shù)可以根據(jù)目標(biāo)應(yīng)用需求以不同方式實(shí)現(xiàn)，分別是 TWR（Two Way Ranging）、TDoA (Time Difference of Arrival) 或 PDoA(Phase Difference of Arrival )。
其中 TDoA 方法與 GPS 非常相似。多個參考點(diǎn)（稱為錨點(diǎn)：anchors）部署在一個場地中并且是時間同步的。移動設(shè)備將發(fā)出信標(biāo)，當(dāng)“錨”接收到信標(biāo)信號時，它會為其添加時間戳（timestamp）。然后將來自多個錨點(diǎn)的時間戳發(fā)送回中央定位引擎，該引擎將根據(jù)信標(biāo)信號的到達(dá)時間差運(yùn)行多點(diǎn)定位算法，以計(jì)算移動設(shè)備的 X、Y、Z。
采用這種方法的優(yōu)點(diǎn)之一是低功耗。據(jù)統(tǒng)計(jì)，采用這種設(shè)計(jì)的標(biāo)簽的電池壽命可以長達(dá) 7 年（CR2032 – 0.1Hz 更新率）。同時，還能布置非常高密度的設(shè)備（數(shù)以千計(jì)）。但這種方法還是有缺點(diǎn)，例如錨點(diǎn)需要時間同步和復(fù)雜的部署。
至于 TWR 方法，TWR 方法依賴于兩個設(shè)備之間的雙向通信。在進(jìn)行通信時，這些設(shè)備還會測量它們之間 UWB RF 信號的飛行時間。通過將信號的往返時間乘以光速，然后除以 2，您可以得出兩個設(shè)備之間的實(shí)際距離。如果在兩個設(shè)備之間應(yīng)用 TWR 方案，您將獲得兩個設(shè)備之間的距離 (D)?；?TWR 方案，您還可以通過測量移動標(biāo)簽和固定信標(biāo)之間的距離來實(shí)現(xiàn) 2D 甚至 3D 定位——這稱為三角測量。
采用這種方法的有點(diǎn)是不需要系統(tǒng)同步，能夠輕松部署，且雙向通信使得下行數(shù)據(jù)和控制成為可能。但和另兩種方法一樣，TWR 也有缺點(diǎn)，其中一個就是功耗更高。統(tǒng)計(jì)顯示，根據(jù)應(yīng)用的不同，TWR 方法的設(shè)備電池壽命僅為數(shù)月至一年。此外，移動設(shè)備數(shù)量有限（數(shù)百個）也是其中一個缺點(diǎn)。
最后，PDoA 的方法將兩個設(shè)備之間距離的 TWR 方案與兩個設(shè)備之間方位測量的方案結(jié)合。這樣的組合允許在沒有任何其他基礎(chǔ)設(shè)施的情況下計(jì)算兩個設(shè)備的相對位置。為此，其中一個設(shè)備帶有兩個天線，能夠測量射頻信號的到達(dá)相位差。
這樣的方案的好處是減少基礎(chǔ)設(shè)備位置方案和兩個設(shè)備之間的相對定位。但卻帶來了位置誤差不是長壽湖，而是兩個設(shè)備之間距離的函數(shù)。
為什么說 UWB 是首選的定位技術(shù)
與藍(lán)牙或 WiFi 等其他技術(shù)為新目的而重新設(shè)計(jì)不同，UWB 射頻信號的物理特性從一開始就被明確定義——以實(shí)現(xiàn)實(shí)時、超準(zhǔn)確、超可靠的定位和通信。
為了更好地推動 UWB 的應(yīng)用，包括 Decawave、 Hyundai、Kia、Zebra、Alteros、Novelda 和 Ubisense 在內(nèi)的多家企業(yè)發(fā)起了一個全球性的非營利組織 UWB Alliance ，該聯(lián)盟成立的目的是致力于共同將 UWB 技術(shù)建立為開放標(biāo)準(zhǔn)行業(yè)。助于促進(jìn)大規(guī)模的 UWB 部署并保護(hù)全球數(shù)百萬已安裝的設(shè)備免受無線電技術(shù)的侵害。該聯(lián)盟將通過端到端、與供應(yīng)商無關(guān)的互操作性計(jì)劃推動增長，這些計(jì)劃將為包括導(dǎo)航、跟蹤、安全、成像、傳感和通信在內(nèi)的多個物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用和工業(yè) 4.0 應(yīng)用提供準(zhǔn)確的定位。
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UWB
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在智能倉儲領(lǐng)域，傳統(tǒng)定位技術(shù)因精度不足、抗干擾能力弱等問題，難以滿足現(xiàn)代物流對效率與安全的雙重需求。UWB（超寬帶）技術(shù)憑借厘米級定位精度、強(qiáng)抗干擾性和低功耗特性，正成為倉儲數(shù)字化的核心基礎(chǔ)設(shè)施。其通過極短脈沖信號實(shí)現(xiàn)時...
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在智能穿戴設(shè)備向高精度定位場景滲透的趨勢下，UWB（超寬帶）技術(shù)憑借厘米級定位精度成為智能手表實(shí)現(xiàn)室內(nèi)導(dǎo)航、健康監(jiān)護(hù)等功能的理想選擇。然而，復(fù)雜人體環(huán)境與動態(tài)運(yùn)動場景對UWB系統(tǒng)的硬件校準(zhǔn)精度與軟件算法魯棒性提出嚴(yán)苛挑戰(zhàn)...
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用戶對設(shè)備管理的精準(zhǔn)性、場景交互的沉浸感提出了更高要求。傳統(tǒng)定位技術(shù)(如Wi-Fi、藍(lán)牙)受限于精度與抗干擾能力，難以滿足復(fù)雜家居環(huán)境下的需求。超寬帶(Ultra-Wideband, UWB)技術(shù)憑借厘米級定位精度、強(qiáng)抗...
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UWB (Ultra-wideband)技術(shù)是一種無線通信技術(shù)，通過納秒級非正弦波窄脈沖傳輸數(shù)據(jù)，具有厘米級定位精度、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。 ?
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為增進(jìn)大家對UWB定位系統(tǒng)的認(rèn)識，本文將對UWB定位系統(tǒng)的功能以及UWB定位系統(tǒng)的誤差分析予以介紹。
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為增進(jìn)大家對UWB定位系統(tǒng)的認(rèn)識，本文將對UWB定位系統(tǒng)的優(yōu)勢以及UWB定位系統(tǒng)常用的3種方案予以介紹。
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為增進(jìn)大家對UWB定位系統(tǒng)的認(rèn)識，本文將對UWB定位系統(tǒng)的定位原理以及UWB定位系統(tǒng)的功能予以介紹。
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LoRa與UWB作為物聯(lián)網(wǎng)定位技術(shù)的兩大代表，在成本與精度的權(quán)衡中形成了鮮明的技術(shù)路線。LoRa憑借其超遠(yuǎn)距離傳輸與低功耗特性，在智慧農(nóng)業(yè)、工業(yè)監(jiān)測等成本敏感場景中占據(jù)主導(dǎo);而UWB則以厘米級定位精度與強(qiáng)抗干擾能力，在工...
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UWB
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著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的飛速發(fā)展，精確定位和測距技術(shù)在智能家居、工業(yè)自動化、醫(yī)療健康等領(lǐng)域的應(yīng)用日益廣泛。超寬帶（UWB）技術(shù)以其高精度、低功耗和高安全性等特點(diǎn)，在這些領(lǐng)域中嶄露頭角。其中，Decawave公司的DW1000芯片作...
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德國慕尼黑電子展——2024年11月25日——恩智浦半導(dǎo)體（NXP Semiconductors N.V.，納斯達(dá)克股票代碼：NXPI）近日發(fā)布新一代無線電池管理系統(tǒng)（BMS）解決方案，恩智浦擁有業(yè)內(nèi)最豐富的UWB產(chǎn)品組...
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