技術背景

一、法規背景：為5G/6G讓路

隨著5G/6G的不斷發展，中頻段頻普資源已成為5G/6G系統稀缺的“黃金資源”。我國在《中華人民共和國無線電頻率劃分規定》(2023年版)中率先在全球將6425-71251Hz頻段劃分用于5G/6G系統。由于新引入的5G/6G系統與現有UWB設備之間難以實現同頻兼容，需統籌5G/6G和UWB等相關無線電應用發展，對UWB設備的使用頻率進行相應調整，為今后5G/6G發展籌劃更多的頻率資源。從2025年8月1日起，中國無委會將不再受理第一代UWB低頻段產品的SRRC認證，中國市場后續將不允許銷售UWB低頻段產品。

二、市場需求：UWB應用場景的集中爆發，亟需統一的標準產品性能的提升

隨著近年來智能物聯網發展迅速，UWB技術在越來越多的場景下得到應用，如汽車智能化與車聯網（UWB車鑰匙、生命體征檢測、后備箱感應開關、輔助駕駛等）、消費電子（蘋果air-tag、米家“一指連”、防丟、智慧導覽、AR/VR等）等領域已經初具規模化應用，但目前存在各家協議不統一、個別場景下（如加密支付、多金屬環境下定位感知等）UWB性能不足等問題。

三、技術發展：新一代協議提供了技術路線

新一代 IEEE 802.15.4z UWB協議進一步優化了物理層（PHY）和媒體訪問控制層（MAC），引入加擾時間戳序列數據段（STS）增強測距安全性。同時新協議規范支持融合B端和C端使用場景，大幅提高了不同終端設備互操作性。例如，FiRa 聯盟基于該標準制定了跨品牌兼容的數字鑰匙協議，使得蘋果、三星等廠商的設備可無縫協同。此外，四相科技也在致力于推進《信息技術超寬帶定位系統空中接口協議》國家標準，以規范國內市場并推動產業鏈整合。

四相科技第二代UWB技術

基于上述背景，四相科技推出第二代UWB技術和產品。第二代UWB是指，滿足25年8月1日起工信部無委會最新法規要求的、滿足最新IEEE802.15.4z 標準要求的、硬件產品平臺架構有著本質區別的、產品綜合性能及適用場景相交以往UWB產品有明顯提升的，從而能夠滿足未來5~10年位置物聯網行業發展需求的新一代 UWB 產品。

一、底層技術變化

第二代UWB定位產品相比于原有UWB定位產品的底層技術主要從協議和頻段兩方面有所改進，具體如下所示:

1、物理層協議

高信道（第二代UWB）

安全性：基于IEEE 802.15.4z標準，支持加擾時間戳序列（STS），通過AES-128動態加密測距技術防止中繼攻擊和數據竊取，數據安全性顯著提升，同時通過STS安全機制，可以防止惡意設備通過注入信號能量進行不同形式的攻擊（多徑問題），進而大大降低測距接收端誤讀相關測距節點之間的距離信息導致距離信息錯誤，提高測距成功率和準確度。

兼容性：基于 IEEE 802.15.4z 和 CCC（車聯網聯盟）規范，強制要求互操作性測試（如 FiRa 聯盟認證），不同廠商設備（如蘋果 U1、三星 GalaxyUWB、恩智浦芯片）可直接通信，適合跨品牌跨端應用場景，滿足未來物聯網行業發展需求。

測距定位方式：支持DS-TWR（雙邊雙向測距）和SS-TWR（單邊雙向測距） 和 PDOA，支持更多定位算法

低信道（第一代UWB）

安全性：多基于IEEE 802.15.4a標準，缺乏 STS 安全機制，易受惡意信號干擾，無法抵御中繼攻擊；

兼容性：基于舊版 IEEE802.15.4a，無統一互操作標準，不同廠商（如 Decawave、Nanotron）的芯片協議細節差異大，設備間常出現 “通信盲區”，需定制化適配，僅適合單一供應商的封閉系統；

測距定位方式：測距協議 以SS-TWR為主。

2、信號頻段

高信道（第二代UWB）

抗干擾性：按照法規要求采用CH9高信道頻段，完全避開了以往現場4G/5G/WiFi等信號干擾，一定程度提高了UWB通信測距成功率和準確性。

低信道（第一代UWB）

抗干擾性：常用CH2/CH4/CH5容易受4G/5G/WiFi信號干擾

二、性能提升概覽

第二代UWB相對第一代UWB抗多徑效果和人體遮擋效果提升較大，如下：

無遮擋環境下測距成功率顯著提升，理論精度最大提升40%；

人體遮擋下測距穩定性顯著提升，工程應用精度最大提升50%；

強反射環境定位成功率顯著提升，工程應用精度最大提升90%

對比測試效果請點擊鏈接觀看視頻：https://weixin.qq.com/sph/AKN8FREU3

三、方案引導策略

在各類實際應用中，不同的環境特征與業務需求對UWB技術的選型提出了不同的要求，結合第二代UWB產品的技術優勢與合規前景，提供如下分場景選型建議。

綜上，在復雜多徑環境中，第一代UWB產品易受信號遮擋與多徑效應影響，常出現定位偏差甚至信號丟失等問題；而第二代UWB設備通過協議棧與算法的深度優化，顯著提升了在強反射、高遮擋環境下的穩定性和可靠性，實際測試表明其定位效果更精準可靠，在該類場景下可選用第二代UWB產品。

即便在常規或對精度要求不高的應用場景中，盡管第一代與第二代產品均能滿足基本使用需求，但從長遠來看，第二代UWB產品在頻譜合規性、技術可持續性、系統可靠性及未來擴展性等方面均具備明顯優勢，更建議作為優先選擇的解決方案。


審核編輯 黃宇