UWB技術(shù)以其厘米級定位精度和無縫互聯(lián)特性逐漸在消費電子、精準定位、汽車互聯(lián)等相關(guān)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)廣泛應(yīng)用。從智能終端，個人以及家庭應(yīng)用到汽車，UWB生態(tài)正在逐步完善。談到UWB，可以說它基本上是建立在四大基石之上的。脈沖無線電、低功率寬帶信號這兩大基石是關(guān)注技術(shù)的人群最看重的。還有兩個基石則側(cè)重于應(yīng)用領(lǐng)域，即精準定位和安全測距。

UWB現(xiàn)階段生態(tài)與前景

說到UWB目前最火熱的應(yīng)用，keyless entry算是其中很新的應(yīng)用領(lǐng)域了，而且在汽車領(lǐng)域大受歡迎。其他更先進的應(yīng)用，像安全支付應(yīng)用，增強AR/VR應(yīng)用都也開始出現(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可能將取代NFC完成安全支付等應(yīng)用。

（UWB芯片，NXP）

這些應(yīng)用，生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)展有不少組織的推動，首先就是UWB聯(lián)盟，關(guān)注任何不同類型的UWB技術(shù)應(yīng)用，還有更關(guān)注于UWB安全測距的FiRa聯(lián)盟、定位位置服務(wù)的omlox聯(lián)盟、車聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟。根據(jù)ABI Research的預(yù)測，今年UWB設(shè)備的出貨量將超五億臺（機載UWB設(shè)備），其中智能手機對UWB的推動作用尤為突出。到2026年，UWB設(shè)備的出貨量將達到十億級別。

而僅從技術(shù)本身來說，IEEE 802.15.4標準系列里的UWB可以分為兩部分，一部分是高脈沖重復頻率，一個是低脈沖重復頻率，這涉及UWB的調(diào)制方式以及數(shù)據(jù)包形式。籠統(tǒng)地說，我們通常會更關(guān)注其傳輸質(zhì)量和輸出功率這些指標。具體到我們?nèi)粘?yīng)用中的互操作性，更多的關(guān)注點在于其物理層如何讓人和設(shè)備精確感知位置進而實現(xiàn)交互。

不同技術(shù)在位置測向上的異同

每一種測量位置、距離、鄰近感應(yīng)的技術(shù)特點都有些不同，基本上在如今的智能手機里這些技術(shù)都有集成。藍牙低功耗技術(shù)的確只是依賴于接收信號的強度，但是這項技術(shù)似乎總是存在這準確度方面的問題，畢竟接收信號的強度取決于信號之間是否存在阻隔以及收發(fā)信號的條件如何。在藍牙技術(shù)里，信號強度是一回事，信號傳播時間是另一回事，藍牙5.1就是利用傳播時間差來測向的。

下一個技術(shù)是Wi-Fi，眾所周知在使用時只需要鎖定某個Wi-Fi接入點，Wi-Fi有特定的BSSI、數(shù)據(jù)庫。此外也能夠通過提高信號強度來提高準確度。Wi-Fi也能夠使用傳播時間來提供位置服務(wù)。而從蜂窩技術(shù)往時差測量方向的發(fā)展可以看出，位置服務(wù)越來越重要。目前其在往返時間上已經(jīng)有了LTE技術(shù)和Multi-RTT定位法。

（技術(shù)對比，R&S）

UWB技術(shù)的重點同樣是信號傳播時間。根據(jù)不同應(yīng)用能分為單向測距和雙向測距。單項測距通過UWB測量到達角，原理很簡單，雙向測距的單邊測距SS-TWR測量結(jié)果取決于設(shè)備上時鐘的準確度，雙邊測距DS-TWR會更準確些但計算量更大。不難看出，所有這些測量都基于信號傳播時間。

UWB中OTA測試的重要性

為了確保UWB物理層能夠讓人和設(shè)備精確感知位置進而實現(xiàn)交互，那么測試不可能缺少的，通過OTA來執(zhí)行這些測試是可行的。事實上，UWB也應(yīng)該是一項主要通過OTA進行測試的技術(shù)。因為用于定位應(yīng)用的兩種算法，飛行時間和到達角都受到所用天線的嚴重影響。首先必須要考慮天線的特性，包括匹配、效率、天線增益、方向性、群延遲等等，這些都和頻率相關(guān)。

在OTA測試中，獲得整個場景的群延遲并使之保持一致是挑戰(zhàn)之一，獲得測試儀天線和被測天線之間正確的距離標準同樣是一大挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)的天線套件并不是專門為UWB量身定制的，如果不能保證UWB天線套件之間很小的電纜長度公差，整個測試會產(chǎn)生相當大的誤差。

小結(jié)

現(xiàn)在，越來越多的人認為UWB是僅次于WLAN和藍牙的第三大非蜂窩技術(shù)，隨著時間的推移，技術(shù)也在不斷改進，下一代UWB已經(jīng)開始在研究中。不少技術(shù)組織正在尋求替代編碼，前導方案以及調(diào)制方案的辦法，也希望拓展UWB頻譜在準確度、可靠性上進一步加強。UWB技術(shù)的發(fā)展前景還是很值得期待的。

審核編輯 ：李倩