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UWB技術全稱Ultra Wide Band，是一種建立在脈沖無線電、低功率寬帶信號兩大基石上的無線載波通信技術。UWB技術起源自60年代的脈沖通信技術，因其能夠準確測量飛行時間，最早被應用于軍事雷達探測。起初這一技術并沒有應用在民用領域。 隨著UWB在民用領域的解禁，UWB技術依靠隱蔽性好、傳輸速率高、系統(tǒng)容量大、功耗低、抗干擾能力強等諸多優(yōu)勢，在通信和定位領域迅速發(fā)展普及。UWB并不采用正弦載波，而是利用納秒級非正弦的占空比很低的波窄脈沖作為載體，進行傳輸數(shù)據(jù)或探測物體，頻譜極寬。 從通信角度來說，由于UWB信號占用了至少500MHz的通信帶寬，傳輸數(shù)據(jù)的能力是足夠的，只是不適合遠距離傳輸，因為衰減比較嚴重。UWB的工作頻率遠離2.4GHz等繁忙的窄帶通信頻段，因此UWB信號具有強大的抗干擾能力，同時在復雜環(huán)境中具有極強的抗多徑能力。而且隨著新的通信協(xié)議發(fā)布，UWB在實現(xiàn)高速傳輸數(shù)據(jù)的同時，從物理層就增強了安全通信能力，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。 測距定位應用，目前UWB最火熱的應用方向。UWB測距定位技術依靠信號傳播時間，和藍牙技術、Wi-Fi技術用于定位的原理一樣，如藍牙5.1、Wi-Fi在往返時間上的LTE和Multi-RTT定位法，不過這些技術和UWB技術相比在定位應用上相比尚處在早期階段。 UWB的定位分單邊測距SS-TWR和雙邊測距DS-TWR，雙邊測距計算量更大但也更精準。而且這種技術的時延很低，能夠即時定位。UWB持續(xù)且極短的窄脈沖能在嘈雜的環(huán)境中依然精準地被捕捉到。 技術本身的優(yōu)勢在UWB相關器件的支持下，厘米級定位帶來的豐富應用場景在各類微距定位上有著十足的潛力。UWB的應用生態(tài)與發(fā)展有著不少組織的推動，首先是UWB聯(lián)盟，其次有側重于UWB安全測距的FiRa聯(lián)盟、側重于定位位置服務的omlox聯(lián)盟，以及側重于汽車應用的UWB車聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟。這也是目前UWB技術應用最廣泛的幾個方向。 無鑰匙方案是汽車應用領域較新的方向，因其便捷很受歡迎。其他的例如安全支付應用、增強AR/VR應用都也開始出現(xiàn)UWB技術的身影。雖然目前安全支付應用領域里更多的是NFC技術，但是在以后UWB可能將與NFC融合，進一步提高安全支付的可靠性。 根據(jù)市場調研機構Techno Systems Research發(fā)布的報告，2021年全球UWB芯片市場出貨量超過2億顆，到2027年將會超過12億顆。另外根據(jù)ABI Research的測算，2022年UWB設備的出貨量將超五億臺，其中智能手機將會是出貨量最大的市場，緊隨其后的是汽車、智能家居、可穿戴設備、消費電子標簽及實時定位系統(tǒng)。在室內微距定位上優(yōu)勢明顯的UWB技術，應用前景可期。 |
