北京未来感知科技定位技术：UWB定位技术详解

一、UWB定位技术是什么？

UWB，全称为Ultra Wide Band（超宽带）技术，是一种无线载波通信技术[1][2]。它不同于传统的无线通信技术，不采用正弦载波，而是利用纳秒级的非正弦波窄脉冲传输数据，因此其所占的频谱范围很宽[1]。

UWB技术具有以下主要特点：

系统复杂度低、发射信号功率谱密度低、对信道衰落不敏感、截获能力低、定位精度高，尤其适用于室内等密集多径场所的高速无线接入[1]。
抗干扰性能强。UWB信号在发射时将微弱的无线电脉冲信号分散在宽阔的频带中，输出功率甚至低于普通设备产生的噪声。接收时将信号能量还原出来，在解扩过程中产生扩频增益。因此，与IEEE 802.11a、IEEE 802.11b和蓝牙相比，在同等码速条件下，UWB具有更强的抗干扰性[4]。
传输速率高。UWB的数据速率可以达到几十兆比特每秒到几百兆比特每秒，远高于蓝牙、IEEE 802.11a和IEEE 802.11b等无线通信技术[4]。
带宽极宽。UWB使用的带宽在1GHz以上，高达几G赫兹，并且可以和窄带通信系统同时工作而互不干扰[4]。

UWB技术始于20世纪60年代兴起的脉冲通信技术，最初用于雷达和遥感领域，如灾后搜救、军事测距等场景。后来，随着无线通信应用场景的全面爆发和OFDM技术的成熟应用，UWB技术被正式纳入了无线通信技术领域，并被广泛地运用于物联网、智慧城市等领域[2][3]。

二、UWB定位技术的配套设施？

UWB（超宽带）技术的配套设施主要包括以下硬件设备：

UWB定位基站：这是UWB定位系统中重要的组成部分，负责和UWB标签通讯，并将UWB标签的数据（如记录的佩戴者的心率、血氧等数据）回传到后台。根据不同的使用场景，UWB基站大致分为三类：包括普通室内型UWB基站、室外防水型UWB基站和防爆UWB基站[1][2]。
UWB标签：这是UWB定位系统中的另一个关键部分，通常有多种类型，如手环型、工牌型、安全帽型等，以满足不同场景下的定位需求。这些标签可以佩戴在人员或物品上，通过与UWB基站通信来实现精确定位[1][2]。
声光报警器：在某些应用中，可能会使用到声光报警器作为配套设施，以便在特定情况下发出警报，如人员越界、物品丢失等[2]。
其他配套附件：除了上述设备外，UWB定位系统中还可能包括一些其他的配套附件，如温湿度传感器、RFID读写器等，以扩展系统的功能和应用范围[2]。

在选择UWB的配套设施时，需要综合考虑多个因素，如定位精度、定位场景、设备功耗、防水防尘等级以及权威认证等[1]。例如，在井下等高危环境中，必须选择达到防爆标准的定位设备[1]。

此外，UWB定位系统的供应商也会提供一系列的解决方案和服务，以帮助客户更好地部署和应用UWB技术。这些解决方案可能包括系统设计、设备选型、安装调试、系统集成以及后期维护等[3]。

UWB定位技术的硬件：

UWB定位技术的软件：

三、UWB定位技术的应用场景？

UWB（超宽带）技术具有广泛的应用场景，包括但不限于以下几个方面：

工业制造：UWB技术可以提供精确可靠的物体和人员位置信息，从而提高运营效率、安全性和资产跟踪性能。工厂可利用UWB技术在工人接近危险区域时发出警告，以提高安全性。在紧急情况下，UWB也可以跟踪是否所有工人均已安全撤离[1]。
汽车工业：采用UWB技术的密钥卡可实现安全通信和距离测量，以防止车辆被盗。UWB技术采用飞行时间（TOF）概念，并结合了IEEE 802.15.4z标准要求的其他安全措施，是经过验证的防中继攻击技术[1]。
机器人：UWB可以实现非常精确的机器人导航系统。例如，让剪草机自动、高效、精确、安全地割草，或者让自动导引车（AGV）将备件送到装配线上的特定工作站。个人运输机器人甚至可以跟着人走，搬运任何需要移动的重型零件或设备[1]。
运动行业：UWB具有厘米级精度和低延迟，非常适合进行运动分析。它可以跟踪运动员快速运动过程中的统计数据，帮助防止队员受伤，提高运动员的成绩[1]。
电力巡检：电厂人员定位管理系统可以弥补人为疏忽，大大降低人为风险，保障工作人员的安全。通过员工佩戴卡式定位标签，可以实时管理各类人员的位置信息、移动轨迹等[2]。
仓储物流：仓储物流定位解决方案采用高精度定位系统，对园区人员、车辆、叉车等进行实时精确定位，系统精度高达厘米级。这有助于节约管理成本，防止物资设备的丢失[2]。
司法监狱：在监狱中，通过UWB定位系统，将定位标签集成至犯人定位腕带中，能够对服刑犯人进行实时监控，有效防止越狱、袭警等事件发生[2]。
室内定位：UWB技术在室内定位领域表现非常好，可以构建出准确的室内地图，并为用户提供实时导航服务。例如，在大型商场、博物馆、机场等场所，人们可以通过支持UWB技术的设备轻松找到目的地[2][4]。
物品追踪：在仓库、医院等需要严格管理物品的场所，UWB技术可以实现物品的实时追踪和定位，提高物品管理效率，防止物品丢失或被盗[4]。