UWB系列教程（一）：UWB簡介

超寬帶（Ultra-Wideband, UWB）技術作為一種先進的無線通信技術，近年來在多個領域展現出了巨大的潛力和應用前景。

什么是超寬帶（UWB）技術？

超寬帶技術利用極短的脈沖信號來傳輸數據，其信號帶寬通常覆蓋從幾百兆赫茲（MHz）到幾吉赫茲（GHz）的頻段。這種高頻率和寬帶的特性使得UWB技術在數據傳輸速率、精確定位和抗干擾能力方面表現出色。

UWB的主要特點和優勢

• 高帶寬：支持高速數據傳輸，適用于需要大帶寬的應用場景。
• 低功耗：相較于傳統的無線通信技術，UWB在傳輸數據時能夠顯著降低能耗。
• 精確定位能力：利用UWB的信號特性，可以實現精確到幾厘米甚至更高精度的定位。
• 強抗干擾能力：由于UWB信號的頻譜分布廣，使其對其他無線設備的干擾影響較小。

UWB的應用領域

超寬帶技術已經在多個領域得到廣泛應用，包括但不限于：

• 室內定位和導航：支持室內定位、物品跟蹤和室內導航系統。
• 智能家居和物聯網：用于智能家居設備之間的快速數據傳輸和互聯。
• 汽車電子：支持車載設備之間的高速數據傳輸和車輛定位服務。
• 醫療健康：用于醫療設備的監測和患者定位。

幾種室內定位技術對比

UWB定位精度可以達到分米級，是目前所有無線定位中較高的定位方式，下面是目前幾種室內定位技術對比。

技術	精度	成本與部署	抗干擾能力	應用領域
超寬帶 (UWB)	高，可達到20cm內	高，復雜	強	室內導航、物品跟蹤、智能家居等
Wi-Fi定位	一般，幾米到十幾米	中，基礎設施廣泛	中	室內定位、服務定位等
藍牙定位	一般，幾米到十幾米	低，易于部署	中	室內定位、智能家居等
Zigbee定位	一般，幾米到十幾米	低，易于部署	中	智能家居、工業自動化等

未來適用的場景

無鑰匙門禁

大家應該有了解過有些車無需鑰匙靠近即可解鎖，其中就用到了UWB定位和通信技術。車上安裝有UWB基站，人帶著車鑰匙或手機（相當于UWB標簽）靠近時，即可完成加解密實現無感開鎖。如果以后所有手機設備都支持UWB，不管是進地鐵，回家開門，開電動車都可以實現無感開鎖了。

機器人定位場景

目前在機器人領域常用的定位方式是激光雷達SLAM定位，但在較空曠的室內環境或環境變化較大的室內環境中，會由于掃描不到墻壁等特征物，導致定位失敗。使機器人室內應用場景減少，而UWB定位可以與SLAM定位結合解決此問題。但UWB目前還不能做到像GPS定位一樣，做到只需一個定位模塊就可以獲取到定位數據，而需要將定位模塊納入到定位系統才能定位。而且UWB基站成本高，室內部署較為麻煩，也是目前普及率不高的原因。

室內人員定位場景

不知道大家有沒有遇到過到大商場找不到店鋪的困擾，或者超時內找不到想買的東西。目前越來越多的手機廠商在手機內加入UWB芯片，如果后續只要像GPS一樣開啟UWB，就能夠實現室內定位，這些問題都能夠輕松解決。

特定工業場景

目前有些工業場景，如礦山內需要對人員進行定位實現安全保障。或者對工業生產中的物品進行定位，未來都可以基于UWB定位來實現。

結語

超寬帶技術作為一種創新的無線通信解決方案，正不斷拓展其應用領域，為各種應用場景帶來新的可能性。隨著技術的進一步發展和成熟，UWB有望在未來的通信領域中發揮更加重要的作用。
這里會在閑暇之余寫些教程，實現一些有趣的應用。比如無鑰匙開門、無人車跟隨、UWB人員定位、無人車激光雷達SLAM定位與UWB定位結合、以及像GPS一樣實現室內定位的教程。不過需要先從基礎開始吧，先從UWB開始火起來的DW1000芯片開始！