UWB定位技术
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UWB实现的优点：
- 理论上成本低
- 定位距离精度高
- 通信速度快（超大带宽）
- 抗多径能力强
- 功耗低（脉冲调制决定的）
- 穿透能力强（宽频谱）
UWB实现的缺点：
- 波束指向性强（需要波束明确指向接收源）
- 通信距离短（UWB的授权频谱有相当多的现存通信设备，UWB设备功率需要低于一定门限才能不影响其他通信系统）
- 频带利用率低下（占空比低）
一、概念
超宽带无线通信技术（UWB）是一种无载波通信技术，UWB不使用载波，而是使用短的能量脉冲序列，并通过正交频分调制或直接排序将脉冲扩展到一个频率范围内。
传统通信方式使用的是连续波信号，即本地振荡器产生连续的高频载波，需要传送信息通过例如调幅，调频等方式加载于载波之上，通过天线进行发送。现在的无线广播，4G通信，WIFI等都是采用该方式进行无线通信。下图是一个使用调幅方式传递语音信号的的连续波信号产生示意图。
而IR-UWB信号，不需要产生连续的高频载波，仅仅需要产生一个时间短至nS级以下的脉冲，便可通过天线进行发送。需要传送信息可以通过改变脉冲的幅度，时间，相位进行加载，进而实现信息传输。下图是使用相位调制方式传输二进制归零码的IR-UWB信号产生示意图。
从频域上看，连续波信号将能量集中于一个窄频率内，而UWB信号带宽很大，同时在每个频点上功率很低，如图 3所示。
在无线定位中，使用IR-UWB信号相对于窄带信号的主要优势为，IR-UWB信号能准确分立无线传输中的首达信号和多径反射信号，而窄带信号不具备该能力。
主要有三种应用：成像、通信与测量和车载雷达系统，再宏观一点，可以分为定位、通信和成像三种场景。
- 成像
UWB系统的带宽很宽，目前UWB穿墙雷达是很广泛的应用，具体做法是利用窄脉冲传过墙壁，获得墙对面的回波，可以得到成像，成像误差很低3。所以如果有一天苹果开放底层接口，说不定iphone就可以拿来窥探邻居了。
- 通信
因为大带宽，所以UWB一度被认为是USB数据传输的无线替代方案，蓝牙的问题是传输速度太慢。UWB还常用于军用保密通信，这主要也是因为UWB脉冲的能量很低，很容易低于噪声门限，不容易被其它无线电系统监听到。
UWB通过在较宽的频谱上传送极低功率的信号，能实现数百Mbit/s至2Gbit/s的数据传输速率。而且具有穿透力强、功耗低、抗干扰效果好、安全性高、空间容量大、能精确定位等诸多优点，可以说是个超级“潜力股”，很有可能在将来成为家庭主用的无线传输技术。
常见的室内定位技术有超声波技术、红外线定位技术、蓝牙定位技术、WiFi定位技术、UWB（超宽带）定位技术、ZigBee定位技术、射频技术、惯性导航技术、地磁定位技术、视觉定位等。
UWB-TDOA定位原理
该技术采用TDOA（到达时间差原理），利用UWB技术测得定位标签相对于两个不同定位基站之间无线电信号传播的时间差，从而得出定位标签相对于四组定位基站（假设1#、2#为第一组，2#、3#为第二组，3#、4#为第三组，4#、1#为第四组）的距离差：
式中di,12~di,14为UWB技术测得的定位卡相对于四组定位基站的距离差。
基本原理如下图所示：
通过联接下式方程即可解算出定位卡的三维坐标：
使用TDOA技术不需要定位标签与定位基站之间进行往复通信，只需要定位标签只发射或只接收UWB信号，故能做到更高的定位动态和定位容量。
恒高UWB超宽带定位系统产品即使用UWB-TDOA技术实现了高精度、高动态、高容量、低功耗的定位系统。
二、优缺点
优势
超宽带的主要优势有，低功耗、对信道衰落（如多径、非视距等信道）不敏感、抗干扰能力强、不会对同一环境下的其他设备产生干扰、穿透性较强（能在穿透一堵砖墙的环境进行定位），具有很高的定位准确度和定位精度。
UWB定位系统精度最高可到10cm，可对人员进行实时精确定位，并集风险管控、视频联动、历史轨迹回放、人员管理、电子围栏、各种行为监控、应急救援等功能为一体，可帮助企业解决以下行业痛点：
1、远程监控
UWB定位系统可实时更新位置信息，实现人员或物资的实时精确定位。并且可以与视频联动，对人员或物资进行视频跟踪，随时随地观察每个区域的现场情况，方便进行实时管理，有效保障人员与物资的安全。
2、风险监控
高危行业，比如隧道、化工厂、矿井等，发生安全事故的概率较高；UWB定位系统可有效地帮助企业实现风险管理。我们可在危险区域或重要区域设置电子围栏，对员工进行权限管理，防止员工误入危险区；还可以对人员进行各种行为监测，包括超时监测、聚众监测、不动监测等等，全方位智能化管理，提高管理质量，减少安全事故的发生。
3、紧急应变管理
当发生安全事故时，人员可以使用随身佩戴的定位终端设备进行紧急求助。当然，管理人员也可对人员进行寻呼，提醒员工注意或者下发撤离命令等；管理人员还可通过定位系统查看所有人的位置信息，确保所有人员都离开了危险区。救援人员也可根据人员位置进行救援，提高救援效率。
4、客户体验管理
对企业而言，客户到公司实地考察是不可避免的事。客户对公司环境不了解，随意走动容易误闯危险区域。室内定位系统可实时查看外来访客的进出时间、在某区域滞留时间、活动轨迹等信息，并且我们可以设置电子围栏，防止客户私自进入危险区域引发事故，实现对访客的精细化、数字化、智能化管理，提高客户的考察体验。
5、存货物资管理
UWB定位系统还可对存货物资进行管理。比如，在整车仓储中，想要寻找某一辆车是非常费时费力的事。企业可对每辆车进行定位，通过定位标签查看车辆位置信息，这样寻找车辆就容易很多。
6、销售最优化
根据室内定位系统提供的人员位置信息，企业可对销售模式进行优化，获得更高的经济收益。比如展厅展馆中，展位位置分布不同，人流量也会受影响，定位系统可统计出每个展位的人流量，展会承办方就可根据位置数据调整每个展位的销售价格。
缺点
1、以规格的缺乏和隐私的疑虑为背景的室内定位技术的低渗透
室内定位系统依然没有形成一个有力的组织来制定统一的技术规范，现行的技术手段都是在各个企业各自定义的私有协议和方案下发展。室内定位应用场景多样化、碎片化，加之没有统一的行业标准，造成定位技术在各行业中应用难以深入，较大的制约了室内定位的发展。
部分人员对室内定位系统存在疑虑，担心定位系统中的实时位置显示、视频联动等功能，会侵犯自己的隐私。企业和个人对室内定位认可度低，导致室内定位技术进入市场受阻。
2、对室内定位技术利用的兴趣低
相比于发展了数十年的室外定位技术，室内定位还处于导入期。大部分企业对室内定位应用不了解，并未认识到室内定位对于人员、物资安全管理的重要性，导致UWB定位技术利用率较低。各行业对于这一较新技术的认识和采纳、围绕技术衍生各类新应用的商业模式，都需要一定的过程，所以存在相关市场启动缓慢，相关公司短时间内业绩不达预期的风险