對(duì)于UWB超寬帶技術(shù)來(lái)說(shuō)，這是一個(gè)激動(dòng)人心的時(shí)刻，因?yàn)樗磳⒊蔀橄乱粋€(gè)主流無(wú)線技術(shù)。

定位技術(shù)是如何改變?nèi)藗兊纳?，如何催生新的服?wù)和業(yè)務(wù)的？

回顧歷史，90年代末2000年初，GPS開(kāi)始被普通民眾用于導(dǎo)航。而對(duì)企業(yè)來(lái)說(shuō)，GPS不僅提供方便，還提升了效率，建立了可持續(xù)的商業(yè)模式。

10年后，室內(nèi)導(dǎo)航興起，百度地圖上的商場(chǎng)、機(jī)場(chǎng)和其他大型建筑有了新的基于室內(nèi)位置的服務(wù)。對(duì)于個(gè)人而言，在大的室內(nèi)空間中導(dǎo)航更加方便和高效。對(duì)于企業(yè)而言，良好的尋路和位置數(shù)據(jù)可以帶來(lái)銷售增長(zhǎng)和更細(xì)節(jié)的消費(fèi)者數(shù)據(jù)。

今天，微型定位系統(tǒng)興起。物聯(lián)網(wǎng)的魅力和價(jià)值在于能夠從數(shù)十億個(gè)IOT節(jié)點(diǎn)收集數(shù)據(jù)。除了傳遞的內(nèi)容和時(shí)間，人們還希望能夠增加第三個(gè)維度：定位服務(wù)，這個(gè)第三維度就像人的第六感，將給人們提供更多的見(jiàn)解。

定位技術(shù)亟待突破

實(shí)時(shí)了解人和物體的“位置”是進(jìn)行流程決策的關(guān)鍵，實(shí)時(shí)了解資產(chǎn)的“位置”、有助于提高流程效率，降低維護(hù)成本。了解人、自動(dòng)引導(dǎo)車(chē)輛、機(jī)器人的實(shí)時(shí)位置，有助于通過(guò)控制它們之間的相互作用，讓人類遠(yuǎn)離危險(xiǎn)區(qū)域防止事故的發(fā)生。

準(zhǔn)確的定位還可以實(shí)現(xiàn)安全通信。實(shí)時(shí)了解人員和資產(chǎn)的“位置”可以帶來(lái)新的安全級(jí)別，無(wú)論是保護(hù)物理資產(chǎn)、數(shù)據(jù)還是保護(hù)通信，因?yàn)樗鼈兲囟ㄎ锢砦恢眯畔⒉荒軅卧欤梢杂米餍碌陌踩珣{證。

人們希望能有新的技術(shù)可以匹配人和物體的比例，實(shí)現(xiàn)高精度；在建立分析和自動(dòng)化系統(tǒng)時(shí)，需要高的可靠性；在連接和定位成千上萬(wàn)的設(shè)備時(shí)，需要系統(tǒng)的可擴(kuò)展性；因?yàn)榇蠖鄶?shù)連接的設(shè)備都對(duì)成本和耗電量很敏感，低功耗和低成本非常關(guān)鍵；建立自動(dòng)化系統(tǒng)，需要實(shí)現(xiàn)高度的實(shí)時(shí)性。

但目前的系統(tǒng)不能提供足夠的精度、可靠性和實(shí)時(shí)性，因?yàn)樗鼈兯褂玫牡讓蛹夹g(shù)不是為精確定位而設(shè)計(jì)的。

WiFi，藍(lán)牙，zigbee，這些已經(jīng)被廣泛應(yīng)用的技術(shù)都有各自的技術(shù)和應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，但都不是為實(shí)時(shí)定位服務(wù)而設(shè)計(jì)的。而RFID不是一種連續(xù)定位技術(shù)，因?yàn)闃?biāo)簽需要經(jīng)過(guò)讀卡器才能定位，這些讀卡器的范圍很短，很難部署一個(gè)場(chǎng)地的全覆蓋，成本也非常昂貴。5G定位服務(wù)很好很強(qiáng)大，但卻不適合對(duì)成本/功耗有嚴(yán)苛要求的應(yīng)用。

是時(shí)候讓UWB技術(shù)站上高光位置了：

• 厘米級(jí)的準(zhǔn)確度帶來(lái)超高精度的定位

• 高度抗多徑干擾的能力帶來(lái)超高可靠性

• 比GPS快50倍的低延遲帶來(lái)了實(shí)時(shí)性

• 低功耗，低成本，低處理性帶來(lái)可接受成本的全覆蓋

• 符合IEEE802.15.4.z的距離邊界協(xié)議，帶來(lái)更高的安全性

UWB技術(shù)的魔力

UWB比其他定位技術(shù)（如Wi-Fi和藍(lán)牙）性能更好，因?yàn)樗男盘?hào)傳輸帶寬很寬（500MHz），并且使用的是飛行時(shí)間，而不是窄帶和信號(hào)強(qiáng)度 RSSI。因此UWB在實(shí)現(xiàn)厘米精度的同時(shí)體現(xiàn)出抗多徑和抗干擾的能力。

UWB定位方法主要基于TOA、TDOA等傳輸時(shí)間參數(shù)，或信號(hào)到達(dá)角度參數(shù)AOA。特別適合測(cè)距和位置定位。

基于TOA的方法依靠移動(dòng)點(diǎn)（待定位點(diǎn)）和多個(gè)基站間信號(hào)的傳輸時(shí)延，得到移動(dòng)點(diǎn)與基站間的估計(jì)距離，可以基站為圓心畫(huà)多個(gè)圓，這些圓的交點(diǎn)理論上就是移動(dòng)點(diǎn)的位置。這種基于TOA的方法要基站在時(shí)間上精確同步，但實(shí)際中由于多徑干擾、矂聲干擾，圓不會(huì)相交于一點(diǎn)，而是一個(gè)區(qū)域。

TDOA則利用移動(dòng)點(diǎn)到兩個(gè)基站的距離差確定雙曲線，多個(gè)基站時(shí)，就可以確定多個(gè)雙曲線，其交點(diǎn)作為一動(dòng)點(diǎn)的估計(jì)位置。TOA和TDOA都對(duì)時(shí)間同步有較高的要求，如果移動(dòng)點(diǎn)與基站之間（TOA)或基站與基站之間 (TOA、TDOA )時(shí)間不同步，則會(huì)導(dǎo)致精度不高。

10多年前，UWB的定位精度就可達(dá)到厘米級(jí)，這絕對(duì)是一項(xiàng)黑科技。因?yàn)楫?dāng)時(shí)，GPS的定位精度只能在10米以上，而且無(wú)法在室內(nèi)使用，而其他無(wú)線技術(shù)定位精度與UWB比，也無(wú)法望其項(xiàng)背。

UWB目前的應(yīng)用范圍

目前，UWB定位已經(jīng)應(yīng)用到40多個(gè)垂直細(xì)分市場(chǎng)里，范圍從工業(yè)應(yīng)用到汽車(chē)，以及消費(fèi)電子產(chǎn)品。而新冠疫情則為UWB的應(yīng)用創(chuàng)造了新的需求。

疫情期間，需要在全世界范圍內(nèi)準(zhǔn)確追蹤和實(shí)施社交距離控制，以確保個(gè)人在工作場(chǎng)所的安全。員工會(huì)佩戴標(biāo)簽、書(shū)寫(xiě)帶，當(dāng)員工之間的距離過(guò)長(zhǎng)時(shí)，會(huì)發(fā)出警報(bào)，讓他們知道自己離得太近。中央服務(wù)器將記錄所有標(biāo)簽的位置，如果有人生病了，公司將允許通知所有被貼標(biāo)簽的員工，以便他們能夠立即接受檢測(cè)和隔離。

UWB是用于此類應(yīng)用的完美技術(shù)。UWB具有更高的精度，可以根據(jù)當(dāng)?shù)氐陌踩珮?biāo)準(zhǔn)設(shè)置不同的安全距離，保證數(shù)據(jù)的可靠性和避免錯(cuò)誤檢測(cè)。和BLE標(biāo)簽一樣，UWB標(biāo)簽很小，方便佩戴，而且是電池供電的。在過(guò)去的幾個(gè)月里，從工廠到NBA夏令營(yíng)，這些解決方案已經(jīng)成功地部署到了世界各地。

在智慧工廠，UWB技術(shù)可以在工作場(chǎng)所提高運(yùn)營(yíng)效率的同時(shí)實(shí)現(xiàn)完全的可視化。員工、資產(chǎn)、工具和地面設(shè)備都有UWB標(biāo)簽，將幫助管理人員進(jìn)行利用率分析，優(yōu)化工作操作和維護(hù)。這類系統(tǒng)已經(jīng)在全球許多大型工廠（如汽車(chē)廠）部署，而且回收期非常短，不到18個(gè)月。

UWB還可以改善工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)工人的安全，通過(guò)降低許多安全管理相關(guān)成本，獲得競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。UWB標(biāo)簽還可建立虛擬安全區(qū)，設(shè)置只有授權(quán)員工才能進(jìn)入的訪問(wèn)控制，減輕叉車(chē)與人和其他設(shè)備的碰撞。一旦出現(xiàn)緊急情況，員工身上的UWB標(biāo)簽將發(fā)出警告通知，同時(shí)顯示他們的確切位置，而不是盲目尋找。

在汽車(chē)應(yīng)用， UWB可以帶來(lái)更大的安全性。無(wú)鑰匙進(jìn)入系統(tǒng)現(xiàn)在已經(jīng)廣泛部署在汽車(chē)領(lǐng)域。但是標(biāo)準(zhǔn)的遙控車(chē)鑰匙存在安全弱點(diǎn)——中繼攻擊。當(dāng)你離開(kāi)汽車(chē)時(shí)，尾隨攻擊者攜帶的設(shè)備將從你的遙控鑰匙獲取信號(hào)，并放大信號(hào)，使汽車(chē)能夠接收到，從而觸發(fā)汽車(chē)開(kāi)啟。

UWB解決了中繼攻擊的問(wèn)題，因?yàn)槠?chē)和鑰匙使用飛行時(shí)間測(cè)量它們的相對(duì)距離，并創(chuàng)建一個(gè)安全的通信范圍，在預(yù)定范圍內(nèi)只允許汽車(chē)解鎖。正是由于這個(gè)優(yōu)點(diǎn)，UWB已經(jīng)被汽車(chē)和手機(jī)制造商選擇用于下一代無(wú)鑰匙進(jìn)入系統(tǒng)。

目前，各大手機(jī)制造商正在將UWB技術(shù)嵌入到手機(jī)中。在智能手機(jī)中使用UWB技術(shù)將會(huì)帶來(lái)很多新的美好的應(yīng)用體驗(yàn)：

• 能夠無(wú)鑰匙訪問(wèn)汽車(chē)

• 購(gòu)買(mǎi)將更加安全

• 很容易找到你放錯(cuò)地方的東西

• 借助先進(jìn)的導(dǎo)航功能，店內(nèi)購(gòu)物將更加高效

• 能夠在擁擠區(qū)域找到家人和朋友。并且實(shí)現(xiàn)真正的智慧家居。

除了室內(nèi)定位，導(dǎo)航，情景決策，安全通信支付，UWB還可以配合位置信息實(shí)現(xiàn)低延遲的數(shù)據(jù)傳輸和雷達(dá)。釋放無(wú)限想象，解鎖無(wú)限可能，拭目以待，看UWB怎么改變我們的生活！

Qorvo 的超寬帶 (UWB) 技術(shù)

2020年，全球領(lǐng)先的RF技術(shù)公司Qorvo完成了對(duì)Decawave收購(gòu)，自此Decawave強(qiáng)大的UWB產(chǎn)品和IP組合，與Qorvo公司全面的RF解決方案（包括射頻、前端和模塊）強(qiáng)強(qiáng)結(jié)合，為大家在UWB應(yīng)用領(lǐng)域開(kāi)疆?dāng)U土提供好“裝備”。在此之后，Qorvo又通過(guò)收購(gòu)Sevenhugs，進(jìn)一步強(qiáng)化了自身在UWB相關(guān)軟件開(kāi)發(fā)領(lǐng)域的實(shí)力。

Qorvo經(jīng)典的DW1000 UWB收發(fā)器是一款符合IEEE 802.15.4-2011標(biāo)準(zhǔn)的低功耗UWB收發(fā)器IC，支持3.5GHz至6.5GHz的6個(gè)射頻波段，發(fā)射器輸出功率可編程，用于TWR雙向測(cè)距或TDoA定位系統(tǒng)，精度達(dá)10cm。

為幫忙用戶探索更多UWB應(yīng)用的可能性方便，Qorvo還提供了一系列基于DW1000的UWB模塊及相關(guān)的評(píng)估開(kāi)發(fā)套件，大大簡(jiǎn)化了用戶的開(kāi)發(fā)工作。

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UWB將成為下一個(gè)無(wú)線互連領(lǐng)域的風(fēng)口，想要盡早入局，在這個(gè)新興的市場(chǎng)中占據(jù)有利的位置嗎？

Qorvo?UWB 技術(shù)專場(chǎng)直播

2021年8月26日下午?3:00，Qorvo 推出UWB線上直播。來(lái)自Qorvo的專家將和廣大聽(tīng)眾共同探討UWB如何推動(dòng)了一系列使用高度精確的位置和距離感應(yīng), 提供新體驗(yàn)和功能的應(yīng)用程序，包括許多以前不可能實(shí)現(xiàn)的應(yīng)用程序。本次直播還將討論最新的UWB用例、實(shí)踐可行性，并重點(diǎn)介紹了使用UWB技術(shù)的好處。

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