UWB技術(shù)應(yīng)用漫談

主持人：

邱元陽(yáng) 河南省安陽(yáng)縣職業(yè)中專

嘉 賓：

劉宗凡 廣東省四會(huì)中學(xué)

金 琦 浙江師范大學(xué)附屬中學(xué)

倪俊杰 浙江省桐鄉(xiāng)市鳳鳴高中

楊 磊 天津市第五中學(xué)

定位方式?jīng)Q定應(yīng)用場(chǎng)景

楊磊：UWB無(wú)線通信技術(shù)是近年來(lái)熱門的定位技術(shù)，受到了廣泛關(guān)注?；诔瑢挾鹊亩ㄎ幌到y(tǒng)主要由固定的基站節(jié)點(diǎn)、移動(dòng)節(jié)點(diǎn)和坐標(biāo)解算程序構(gòu)成?；竟?jié)點(diǎn)為布置在室內(nèi)已知位置的節(jié)點(diǎn)，其信號(hào)覆蓋范圍包含整個(gè)室內(nèi)，使得移動(dòng)節(jié)點(diǎn)在室內(nèi)的任意地點(diǎn)均可與基站節(jié)點(diǎn)通信。移動(dòng)節(jié)點(diǎn)是無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中坐標(biāo)未知的節(jié)點(diǎn)，也就是需要定位的節(jié)點(diǎn)。解算程序負(fù)責(zé)根據(jù)基站節(jié)點(diǎn)和移動(dòng)節(jié)點(diǎn)之間的通信信息，利用圓周定位法等算法計(jì)算出目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)。

基于UWB的定位方式主要有基于到達(dá)角度法、基于信號(hào)強(qiáng)度法、基于信號(hào)到達(dá)時(shí)間法和到達(dá)時(shí)間差法。在基于到達(dá)角度法算法的定位系統(tǒng)中，接收節(jié)點(diǎn)利用天線陣列對(duì)接收到的信號(hào)波的相位進(jìn)行檢測(cè)，然后根據(jù)接收信號(hào)的相位差計(jì)算信號(hào)達(dá)到角度，最后根據(jù)三角測(cè)量法建立方程組求解目標(biāo)節(jié)點(diǎn)位置。該算法實(shí)現(xiàn)相對(duì)簡(jiǎn)單，但需要使用天線陣列，增加了成本，同時(shí)受多徑傳輸?shù)挠绊懘螅ㄎ痪炔桓??；谛盘?hào)強(qiáng)度的定位算法根據(jù)距離和信號(hào)強(qiáng)度成反比的關(guān)系建立一個(gè)信號(hào)衰減模型，確定目標(biāo)節(jié)點(diǎn)到參考節(jié)點(diǎn)的距離。該方法需要信道模型和信號(hào)傳輸功率先驗(yàn)信息，在近距離或易變的室內(nèi)場(chǎng)所定位結(jié)果較差?；谛盘?hào)到達(dá)時(shí)間法和到達(dá)時(shí)間差法是目前使用最多的方法。通過(guò)測(cè)量基站到移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的信號(hào)傳輸時(shí)間計(jì)算距離信息，根據(jù)不同基站的信號(hào)達(dá)到移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的時(shí)間差，將移動(dòng)節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)映射到雙曲線值域中，最后求解雙曲線方程組得到坐標(biāo)。前者需要網(wǎng)絡(luò)中所有節(jié)點(diǎn)的時(shí)鐘都同步，實(shí)現(xiàn)相對(duì)困難，后者只需要參考節(jié)點(diǎn)時(shí)鐘同步即可，大大降低了系統(tǒng)復(fù)雜度。

UWB不依賴于信號(hào)強(qiáng)度，而是使用ToF（飛行時(shí)間）、TWR（雙向測(cè)距）、TDoA（到達(dá)時(shí)間差）、AoA（到達(dá)角）等技術(shù)來(lái)確定與另一個(gè)設(shè)備的距離。借助多個(gè)天線，UWB還可以測(cè)量信號(hào)到達(dá)的角度，精確的角度與距離相結(jié)合，可以將物體位置定位到三維空間中的某個(gè)位置。

UWB使用3.1-10.6GHz頻率，因此任何信號(hào)干擾的可能性很小，這是不同于藍(lán)牙和WIFI的地方?；谒{(lán)牙的位置感應(yīng)至少需要兩秒鐘才能確定位置，UWB速度則要快千倍，這意味著幾乎沒(méi)有延遲，用戶體驗(yàn)是無(wú)縫的。而且，低功耗是移動(dòng)設(shè)備在電池壽命和實(shí)用性方面的關(guān)鍵因素，每秒發(fā)送一次脈沖的傳感器預(yù)計(jì)可以使用單個(gè)紐扣電池工作7年。

基于這些優(yōu)點(diǎn)，UWB可以應(yīng)用在以下場(chǎng)景。

①智能汽車門禁：只要接近汽車即可使用智能手機(jī)解鎖汽車，以實(shí)現(xiàn)無(wú)鑰匙進(jìn)入和遠(yuǎn)程啟動(dòng)。

②安全無(wú)線支付：它比NFC更安全，即使智能手機(jī)在口袋里也可以進(jìn)行支付。

③安全建筑物訪問(wèn)：接近后自動(dòng)打開(kāi)通往建筑物內(nèi)安全區(qū)域的門。

④智能零售：提供所購(gòu)買的產(chǎn)品的有用信息或購(gòu)買產(chǎn)品的特別優(yōu)惠。

⑤資產(chǎn)追蹤：波音公司使用UWB標(biāo)簽來(lái)追蹤其龐大工廠車間的10000多種工具、推車和其他物品。

⑥運(yùn)動(dòng)與健身追蹤：橄欖球比賽已經(jīng)在使用每個(gè)肩墊中的UWB發(fā)射器來(lái)追蹤場(chǎng)上的球員，以便即時(shí)回放畫(huà)面。

⑦可穿戴健康傳感器：生物識(shí)別UWB手環(huán)，全天24小時(shí)監(jiān)測(cè)體溫、血氧飽和度、身體運(yùn)動(dòng)、心率。

⑧醫(yī)療雷達(dá)：通過(guò)讀取反射的UWB信號(hào)，UWB脈沖可用于遠(yuǎn)距離監(jiān)測(cè)人的呼吸和心跳。

⑨室內(nèi)導(dǎo)航：實(shí)現(xiàn)室內(nèi)精確導(dǎo)航。

⑩智能家居：燈、音頻揚(yáng)聲器和任何其他具有UWB感應(yīng)功能的連接設(shè)備能夠跟隨用戶從一個(gè)房間到另一個(gè)房間。

①倉(cāng)庫(kù)定位：在室內(nèi)主動(dòng)跟蹤人員、機(jī)器和設(shè)備，緊急情況下準(zhǔn)確定位——尋找失去知覺(jué)的人。

視距通信和非視距通信

金琦：無(wú)線通信系統(tǒng)的傳播條件通?？梢苑譃橐暰啵↙ine of Sight，簡(jiǎn)稱LOS）和非視距（Non Line of Sight，簡(jiǎn)稱NLOS）兩種環(huán)境。在視距條件下，無(wú)線信號(hào)無(wú)遮擋地在發(fā)信端與接收端之間“直線”傳播（可比作視線能直接看到），第一菲涅爾區(qū)（First Fresnel zone）內(nèi)沒(méi)有對(duì)無(wú)線電波造成遮擋的物體。

從發(fā)射機(jī)到接收機(jī)的傳播路徑上，有直射波和反射波，反射波的電場(chǎng)方向正好與原來(lái)相反，相位相差180度。如果天線高度較低且距離較遠(yuǎn)，直射波路徑與反射波路徑差較小，則反射波將會(huì)產(chǎn)生破壞作用。在實(shí)際傳播環(huán)境中，第一菲涅爾區(qū)定義為包含一些反射點(diǎn)的橢圓體，在這些反射點(diǎn)上反射波和直射波的路徑差小于半個(gè)波長(zhǎng)。視距通信應(yīng)保證在第一菲涅爾區(qū)0.6倍焦距內(nèi)無(wú)障礙物。

而在有障礙物的情況下，無(wú)線信號(hào)只能通過(guò)反射、折射、散射和衍射的方式到達(dá)接收端，稱為非視距通信。顧名思義，非視距就是指通信的兩點(diǎn)視線受阻，彼此看不到對(duì)方，菲涅爾區(qū)大于50%的范圍。此時(shí)的無(wú)線信號(hào)通過(guò)多種途徑被接收，而多徑效應(yīng)會(huì)帶來(lái)時(shí)延不同步、信號(hào)衰減、極化改變、鏈路不穩(wěn)定等一系列問(wèn)題。

同其他無(wú)線通信一樣，非視距對(duì)UWB室內(nèi)定位也會(huì)造成明顯影響。在室內(nèi)建筑結(jié)構(gòu)復(fù)雜、人員流動(dòng)量大、目標(biāo)物體多等復(fù)雜環(huán)境下，UWB信號(hào)的傳播會(huì)受到各種障礙物的影響，導(dǎo)致信號(hào)在傳播過(guò)程中產(chǎn)生多路徑、接收滯后、強(qiáng)度衰減甚至信號(hào)丟失等現(xiàn)象，延遲信號(hào)傳播時(shí)間，從而導(dǎo)致UWB定位精度急劇下降。

消除UWB定位的非視距影響，一般會(huì)從非視距識(shí)別、非視距誤差消除、多傳感器融合和深度學(xué)習(xí)等方面入手。在非視距識(shí)別方面，基于ToA和AoA的非視距識(shí)別方法，通過(guò)對(duì)非視距傳播誤差進(jìn)行識(shí)別，再用最小二乘算法解算位置信息，可有效提高定位精度，識(shí)別率達(dá)到98%以上?；诰矸e神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的OFDM（Orthogonal Frequency Division Multiplexing，正交頻分復(fù)用技術(shù)）調(diào)制方案，對(duì)UWB非視距信道進(jìn)行識(shí)別，將信道識(shí)別問(wèn)題轉(zhuǎn)化為圖像識(shí)別問(wèn)題，識(shí)別率達(dá)90%以上。在非視距誤差消除方面，考慮UWB脈沖信號(hào)入射角度的多面函數(shù)模型的誤差改正方法，在墻體遮擋下也能有效提高UWB定位精度。如果用UWB融合多傳感器定位，基于卡爾曼濾波器的UWB/IMU融合定位算法，在門、桌椅、1個(gè)行人遮擋的非視距環(huán)境下，測(cè)距誤差可控制到30cm以內(nèi)。使用PDR（Pedestrian Dead Reckoning，行人航跡推算）校準(zhǔn)UWB定位的UWB/PDR融合室內(nèi)非視距定位算法則能修正UWB在非視距下的定位誤差，使得定位軌跡更加貼近真實(shí)軌跡。還有在深度學(xué)習(xí)算法下，基于反向傳播算法的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)改正UWB穩(wěn)健定位模型，通過(guò)采集非視距環(huán)境下UWB測(cè)距值得到誤差序列，然后通過(guò)反向傳播神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建立非視距誤差改正模型，也能消除UWB非視距誤差，從而提高非視距環(huán)境UWB定位精度。

各種算法模型的綜合使用，使得UWB對(duì)非視距的識(shí)別更加精準(zhǔn)，有效地消除非視距的影響，提高室內(nèi)定位精度。

UWB室內(nèi)定位組網(wǎng)

倪俊杰：UWB的應(yīng)用最主要的是兩個(gè)方面，即測(cè)距和定位，其中室內(nèi)精準(zhǔn)定位是UWB技術(shù)最大的用武之地。

根據(jù)UWB定位實(shí)現(xiàn)的原理，要實(shí)現(xiàn)室內(nèi)定位，就需要布設(shè)UWB基站，使其組成網(wǎng)絡(luò)，根據(jù)不同基站反饋的信息，通過(guò)相應(yīng)的定準(zhǔn)算法，確定目標(biāo)的準(zhǔn)確位置。室內(nèi)空間墻體、遮蔽物較多，為實(shí)現(xiàn)目標(biāo)厘米級(jí)定位，通常需要建立3～4個(gè)UWB基站并對(duì)其組網(wǎng)。根據(jù)基站坐標(biāo)建立方式的不同，可將其分為靜態(tài)組網(wǎng)和動(dòng)態(tài)組網(wǎng)。靜態(tài)組網(wǎng)是事先建立基站坐標(biāo)，動(dòng)態(tài)組網(wǎng)則是實(shí)時(shí)定位，同步建立基站。

UWB靜態(tài)組網(wǎng)技術(shù)是依據(jù)一定環(huán)境下其基站布設(shè)的最佳網(wǎng)型，來(lái)獲取該區(qū)域的最佳定位精度。在靜態(tài)組網(wǎng)定位基準(zhǔn)構(gòu)建過(guò)程中，利用精度因子（Dilution of Precision，縮寫(xiě)為DOP）值評(píng)價(jià)網(wǎng)型質(zhì)量，預(yù)先布置好基站的方法，可以使DOP值降到最低從而得到最佳網(wǎng)型，這是一個(gè)非常關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。根據(jù)DOP值可隨時(shí)優(yōu)化UWB基站布局方案，提高定位精度。

UWB動(dòng)態(tài)組網(wǎng)技術(shù)包括遞推式組網(wǎng)技術(shù)和集中式動(dòng)態(tài)組網(wǎng)技術(shù)。遞推式組網(wǎng)技術(shù)是利用多個(gè)已知坐標(biāo)的UWB固定基站和未知坐標(biāo)的移動(dòng)基站之間相互測(cè)距，完成移動(dòng)基站測(cè)量定位，這種方式存在一定的定位誤差累積問(wèn)題。利用集中式定位算法和距離自適應(yīng)算法，能夠改進(jìn)定位誤差累積，結(jié)合多徑輔助位置估計(jì)方法，可以提升室內(nèi)定位精度。

基站布設(shè)時(shí)應(yīng)遵循的基本原則是區(qū)域重疊性原則、連續(xù)性原則、可靠性原則，基于這些原則分析DOP值的大小來(lái)評(píng)定基站布設(shè)位置的合理性。目前，常規(guī)UWB基站組網(wǎng)采用DOP值來(lái)不斷調(diào)整優(yōu)化組網(wǎng)方案從而達(dá)到最優(yōu)解，但是DOP值需要事后解算，并且靜態(tài)布網(wǎng)需要大量準(zhǔn)備工作。動(dòng)態(tài)布網(wǎng)彌補(bǔ)了預(yù)先布站的不足，但算法模型不是很完善，無(wú)法滿足應(yīng)急定位需求。對(duì)于應(yīng)急環(huán)境或其他快定位需求的場(chǎng)景，沒(méi)有充足的時(shí)間進(jìn)行DOP值計(jì)算和基站反復(fù)布設(shè)，就需要在動(dòng)態(tài)布網(wǎng)基礎(chǔ)上做進(jìn)一步的優(yōu)化升級(jí)，尋求更快更簡(jiǎn)單的布設(shè)方法。

除了優(yōu)化測(cè)距誤差提高定位精度外，UWB基站的布設(shè)方式也與定位精度密切相關(guān)。一定范圍內(nèi)基站的數(shù)量越多，標(biāo)簽的定位精度越高。但在實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景中還需要考慮成本因素，如何在短時(shí)間內(nèi)用現(xiàn)有的基站完成高精準(zhǔn)定位就顯得尤為重要。

多源融合的室內(nèi)定位

劉宗凡：隨著定位與導(dǎo)航技術(shù)的快速發(fā)展，基于位置的服務(wù)給人們帶來(lái)越來(lái)越好的用戶體驗(yàn)，但是單一的導(dǎo)航源往往達(dá)不到用戶的精度要求，還需要進(jìn)行多信息源數(shù)據(jù)融合，以取得更精準(zhǔn)的定位。

多源融合導(dǎo)航基于信息融合技術(shù)，將來(lái)自不同導(dǎo)航源的同構(gòu)或者異構(gòu)的導(dǎo)航信息按照相應(yīng)的融合算法進(jìn)行融合，從而得到最佳的融合結(jié)果。相對(duì)于傳統(tǒng)的單一導(dǎo)航源，多源融合導(dǎo)航可以充分利用每一個(gè)導(dǎo)航源的優(yōu)勢(shì)，從而提供最好的定位與導(dǎo)航服務(wù)。

多源融合算法是充分利用導(dǎo)航源實(shí)現(xiàn)融合定位的關(guān)鍵步驟，常用的多源融合算法有加權(quán)融合算法、濾波融合算法、基于因子圖的融合算法、交互式多模型融合算法等。加權(quán)算法是最簡(jiǎn)單直觀的融合算法，它是將多個(gè)融合源提供的位置信息分別冠以相應(yīng)的權(quán)重，從而獲取最后的融合結(jié)果?；谪惾~斯估計(jì)的濾波融合算法充分利用先驗(yàn)信息，系統(tǒng)預(yù)測(cè)準(zhǔn)確，但在實(shí)際應(yīng)用中較難取得所有傳感器的先驗(yàn)信息。卡爾曼濾波是在線性濾波的前提下，采用最小均方誤差作為最佳準(zhǔn)則?；谝蜃訄D的融合算法利用因式分解特性為多源信息融合的精度提高提供了可能性，這是將每一個(gè)導(dǎo)航源視作一個(gè)變量節(jié)點(diǎn)，變量節(jié)點(diǎn)在函數(shù)節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)局部融合，最終通過(guò)基于和積算法的消息傳遞過(guò)程，得到最終的融合結(jié)果。交互式多模型融合算法是一種具有馬爾科夫切換系數(shù)的算法，其估計(jì)算法采取遞推形式，實(shí)現(xiàn)高效的混合估計(jì)方案，已成功應(yīng)用于很多領(lǐng)域。

在UWB室內(nèi)定位中，定位范圍會(huì)受到基站設(shè)備數(shù)量和擺放位置的制約，同時(shí)，空間幾何結(jié)構(gòu)、復(fù)雜環(huán)境所引起的信號(hào)減弱或信號(hào)不連續(xù)，都會(huì)給室內(nèi)定位精度帶來(lái)影響。要在低成本下實(shí)現(xiàn)大范圍復(fù)雜環(huán)境的定位，目前較為成熟的選擇是采取UWB與多傳感器融合。UWB可以通過(guò)與慣性導(dǎo)航、PDR、Li-DAR（Light Detection And Ranging，激光雷達(dá)）、視覺(jué)傳感器等融合，相互取長(zhǎng)補(bǔ)短，為UWB定位提供空間基準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)絕對(duì)基準(zhǔn)高頻率、高精度室內(nèi)定位。

利用UWB和IMU（Inertial Measurement Unit，慣性測(cè)量單元）緊耦合的集成方法，使用非線性濾波,在多路徑和非視距條件下，也能獲得穩(wěn)定性較好的結(jié)果。針對(duì)復(fù)雜環(huán)境下UWB定位丟失的問(wèn)題，建立UWB和PDR的非線性擴(kuò)展卡爾曼濾波模型，基于EKF（Extended Kalman Filter，擴(kuò)展卡爾曼濾波器）的UWB/Li-DAR里程計(jì)組合的定位模型，在復(fù)雜環(huán)境下定位精度均可達(dá)到分米級(jí)。

隨著多傳感器融合技術(shù)的深入發(fā)展，其對(duì)室內(nèi)復(fù)雜環(huán)境定位發(fā)揮了很大的作用。但是不同傳感器融合是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，它們之間互相干擾且存在置信問(wèn)題，因此要更新多傳感器融合技術(shù)，需要科學(xué)地融合大量算法，充分發(fā)揮各自優(yōu)點(diǎn)并避免缺點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜環(huán)境與位置信息的有機(jī)統(tǒng)一，促進(jìn)傳感器對(duì)環(huán)境適應(yīng)性和定位準(zhǔn)確性的發(fā)展。

UWB技術(shù)應(yīng)用展望

邱元陽(yáng)：小米的“一指連”和蘋(píng)果AirTag推出后，引發(fā)了UWB超寬帶技術(shù)在市場(chǎng)上的熱身運(yùn)動(dòng)，寶馬、蔚來(lái)、大眾等汽車廠商也紛紛推出了UWB智能鑰匙，國(guó)內(nèi)幾家大型物流企業(yè)也在嘗試UWB貨物定位技術(shù)。于是，很多人開(kāi)始憧憬UWB的未來(lái)應(yīng)用。

1.智能家居

到家時(shí)，門鎖定位中的UWB感應(yīng)到主人回來(lái)會(huì)自主開(kāi)啟房門；進(jìn)門就會(huì)關(guān)閉報(bào)警器，啟動(dòng)個(gè)人助理服務(wù)；在不同房間之間走動(dòng)時(shí)，可開(kāi)啟首選照明裝置……

2.建筑物導(dǎo)航

無(wú)論是在酒店找會(huì)議室，在商場(chǎng)找衛(wèi)生間，在商店尋覓特定商品，還是在人海中找尋親人朋友，在地下車庫(kù)尋找自己的愛(ài)車，UWB都可以準(zhǔn)確地導(dǎo)航。

3.環(huán)境定位

監(jiān)護(hù)人可隨時(shí)了解未成年人和不能自理的老年人的位置和處境。在突發(fā)應(yīng)急救援事件中，UWB室內(nèi)定位系統(tǒng)和通信一體化系統(tǒng)可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的具體情況隨時(shí)獲取人員位置并進(jìn)行分配，提高工作效率。

4.工業(yè)應(yīng)用

準(zhǔn)確地實(shí)時(shí)定位員工、確定產(chǎn)品位置、自動(dòng)化地物流分揀、人員與物品的軌跡跟蹤等。

5.現(xiàn)場(chǎng)交付

點(diǎn)外賣，手機(jī)下單后，邊走邊逛，無(wú)論走到何處，美食都能送到手中。

6.安全交易

真正讓人與環(huán)境交互，無(wú)需拿出手機(jī)，就能自動(dòng)結(jié)賬，實(shí)現(xiàn)快速無(wú)縫安全交易。

目前，全球已有40多個(gè)垂直市場(chǎng)部署了UWB，其中包括工業(yè)、企業(yè)、汽車和消費(fèi)類市場(chǎng)。在已實(shí)現(xiàn)的應(yīng)用中，UWB在多個(gè)行業(yè)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了運(yùn)營(yíng)效率和員工安全方面的提升，還支持無(wú)鑰門禁以及基于人員和物體位置跟蹤的新應(yīng)用。

UWB技術(shù)主要集中在三大研究領(lǐng)域：網(wǎng)絡(luò)通信、雷達(dá)和定位。英特爾、飛思卡爾、蘋(píng)果等公司利用UWB能耗低、穩(wěn)定性強(qiáng)、易于集成等優(yōu)勢(shì)，將其應(yīng)用于電子消費(fèi)品，滿足客戶對(duì)短距離無(wú)線通信穩(wěn)定高效的傳輸需求。英國(guó)Ubisense公司設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的UWB定位系統(tǒng)已應(yīng)用于自動(dòng)停車場(chǎng)、智能物流等車輛定位場(chǎng)合，定位精度可達(dá)厘米級(jí)。此外，日本和歐洲也對(duì)UWB技術(shù)進(jìn)行了大量研發(fā)。

UWB具有支持高速傳輸、低功耗的特點(diǎn)，具有很好的抗多徑衰減和干擾能力，因此非常適合于室內(nèi)通信系統(tǒng)、寬帶蜂窩電話、安全無(wú)線電和無(wú)線寬帶互聯(lián)網(wǎng)。UWB構(gòu)建的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)抗干擾能力強(qiáng)，支持短距離、高速的室內(nèi)數(shù)據(jù)和圖像通信，不干擾現(xiàn)有無(wú)線設(shè)備。UWB支持從幾十Mbps到1Gbps的數(shù)據(jù)傳輸，完全滿足USB的傳輸速率，因此很有可能成為無(wú)線USB物理層傳輸?shù)臉?biāo)準(zhǔn)。UWB也可以用來(lái)連接各種家用電器，如電腦、空調(diào)、洗衣機(jī)、熱水器、微波爐和電視等，改變?nèi)藗兊纳罘绞健?/p>

雷達(dá)是UWB技術(shù)最早應(yīng)用的領(lǐng)域，經(jīng)過(guò)多年的研究發(fā)展，UWB在雷達(dá)領(lǐng)域的應(yīng)用已非常成熟。基于UWB的雷達(dá)設(shè)備可以用來(lái)檢測(cè)地下礦藏及監(jiān)測(cè)大廈、道路、橋梁的形變度，也可以利用超寬帶穿透能力強(qiáng)的特征進(jìn)行物像透視。

而UWB具有穿透力強(qiáng)、傳輸速率快、時(shí)間分辨率高等優(yōu)點(diǎn)，最適合于室內(nèi)高速短距離無(wú)線通信，理論上可以達(dá)到厘米級(jí)的定位精度，因此在室內(nèi)定位領(lǐng)域受到青睞，這才是它在社會(huì)生活中最具誘惑力的應(yīng)用。

作為智能化應(yīng)用的最主要載體，智能手機(jī)也不會(huì)缺失UWB技術(shù)的加持。智能手機(jī)將是UWB在人們?nèi)粘Ｉ钪袕V泛普及的切入點(diǎn)，有助于實(shí)現(xiàn)汽車門禁、零售交易和家居控制等活動(dòng)，并且是UWB大規(guī)模普及的關(guān)鍵。UWB手機(jī)將引發(fā)各種新設(shè)備和應(yīng)用生態(tài)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)，這是其他技術(shù)無(wú)法實(shí)現(xiàn)的。但是，UWB芯片要做到手機(jī)中卻很不容易，就算內(nèi)置集成到SoC芯片中，也還要考慮兩根天線如何處理，從設(shè)計(jì)到成本控制都有難度，而圍繞手機(jī)來(lái)搭建UWB生態(tài)的道路恐怕也很難走通，目前還沒(méi)有強(qiáng)烈的現(xiàn)實(shí)需求，成本和生態(tài)是很難逾越的鴻溝。

目前，在UWB技術(shù)的三大應(yīng)用場(chǎng)景——安全門禁、物品定位以及設(shè)備互聯(lián)中，如汽車鑰匙、AR游戲、室內(nèi)導(dǎo)航等，還沒(méi)有形成真正的剛需，缺乏現(xiàn)象級(jí)的應(yīng)用來(lái)引爆。

盡管如此，UWB技術(shù)還是具有傳統(tǒng)無(wú)線通信技術(shù)無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)，我們可以預(yù)見(jiàn)UWB技術(shù)新應(yīng)用和新服務(wù)的到來(lái)，能讓人們享受到高科技帶來(lái)的便利。UWB的潛力是無(wú)窮盡的，經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，UWB也漸漸走向成熟，有望成為藍(lán)牙的替代者、物聯(lián)網(wǎng)風(fēng)口的引領(lǐng)者，甚至是新一代無(wú)線通信技術(shù)的變革者，必將在多個(gè)領(lǐng)域改變我們的生活。

科技，將再一次讓我們的生活變得更美好！