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UWB技術(shù)全稱Ultra Wide Band，是一種建立在脈沖無(wú)線電、低功率寬帶信號(hào)兩大基石上的無(wú)線載波通信技術(shù)。UWB技術(shù)起源自60年代的脈沖通信技術(shù)，因其能夠準(zhǔn)確測(cè)量飛行時(shí)間，最早被應(yīng)用于軍事雷達(dá)探測(cè)。起初這一技術(shù)并沒(méi)有應(yīng)用在民用領(lǐng)域。 隨著UWB在民用領(lǐng)域的解禁，UWB技術(shù)依靠隱蔽性好、傳輸速率高、系統(tǒng)容量大、功耗低、抗干擾能力強(qiáng)等諸多優(yōu)勢(shì)，在通信和定位領(lǐng)域迅速發(fā)展普及。UWB并不采用正弦載波，而是利用納秒級(jí)非正弦的占空比很低的波窄脈沖作為載體，進(jìn)行傳輸數(shù)據(jù)或探測(cè)物體，頻譜極寬。 從通信角度來(lái)說(shuō)，由于UWB信號(hào)占用了至少500MHz的通信帶寬，傳輸數(shù)據(jù)的能力是足夠的，只是不適合遠(yuǎn)距離傳輸，因?yàn)樗p比較嚴(yán)重。UWB的工作頻率遠(yuǎn)離2.4GHz等繁忙的窄帶通信頻段，因此UWB信號(hào)具有強(qiáng)大的抗干擾能力，同時(shí)在復(fù)雜環(huán)境中具有極強(qiáng)的抗多徑能力。而且隨著新的通信協(xié)議發(fā)布，UWB在實(shí)現(xiàn)高速傳輸數(shù)據(jù)的同時(shí)，從物理層就增強(qiáng)了安全通信能力，使用者的數(shù)據(jù)安全也有保障，比一般的通信系統(tǒng)安全性更高。 測(cè)距定位應(yīng)用，目前UWB最火熱的應(yīng)用方向。UWB測(cè)距定位技術(shù)依靠信號(hào)傳播時(shí)間，和藍(lán)牙技術(shù)、Wi-Fi技術(shù)用于定位的原理一樣，如藍(lán)牙5.1、Wi-Fi在往返時(shí)間上的LTE和Multi-RTT定位法，不過(guò)這些技術(shù)和UWB技術(shù)相比在定位應(yīng)用上相比尚處在早期階段。 UWB的定位分單邊測(cè)距SS-TWR和雙邊測(cè)距DS-TWR，雙邊測(cè)距計(jì)算量更大但也更精準(zhǔn)。而且這種技術(shù)的時(shí)延很低，能夠即時(shí)定位。UWB持續(xù)且極短的窄脈沖能在嘈雜的環(huán)境中依然精準(zhǔn)地被捕捉到。 技術(shù)本身的優(yōu)勢(shì)在UWB相關(guān)器件的支持下，厘米級(jí)定位帶來(lái)的豐富應(yīng)用場(chǎng)景在各類微距定位上有著十足的潛力。UWB的應(yīng)用生態(tài)與發(fā)展有著不少組織的推動(dòng)，首先是UWB聯(lián)盟，其次有側(cè)重于UWB安全測(cè)距的FiRa聯(lián)盟、側(cè)重于定位位置服務(wù)的omlox聯(lián)盟，以及側(cè)重于汽車應(yīng)用的UWB車聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟。這也是目前UWB技術(shù)應(yīng)用最廣泛的幾個(gè)方向。 無(wú)鑰匙方案是汽車應(yīng)用領(lǐng)域較新的方向，因其便捷很受歡迎。其他的例如安全支付應(yīng)用、增強(qiáng)AR/VR應(yīng)用都也開(kāi)始出現(xiàn)UWB技術(shù)的身影。雖然目前安全支付應(yīng)用領(lǐng)域里更多的是NFC技術(shù)，但是在以后UWB可能將與NFC融合，進(jìn)一步提高安全支付的可靠性。 根據(jù)市場(chǎng)調(diào)研機(jī)構(gòu)Techno Systems Research發(fā)布的報(bào)告，2021年全球UWB芯片市場(chǎng)出貨量超過(guò)2億顆，到2027年將會(huì)超過(guò)12億顆。另外根據(jù)ABI Research的測(cè)算，2022年UWB設(shè)備的出貨量將超五億臺(tái)，其中智能手機(jī)將會(huì)是出貨量最大的市場(chǎng)，緊隨其后的是汽車、智能家居、可穿戴設(shè)備、消費(fèi)電子標(biāo)簽及實(shí)時(shí)定位系統(tǒng)。在室內(nèi)微距定位上優(yōu)勢(shì)明顯的UWB技術(shù)，應(yīng)用前景可期。 |
