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2021年下半年，一直默默耕耘的UWB突然获得了各大厂商的青睐。苹果、小米、三星都透露了UWB在自家产品中的应用，真正让UWB火了起来。那么UWB技术到底是什么？今天就和大家聊聊吧。

第01部分什么是UWB？

UWB（UltraWideBand），中文名称为超宽带技术，是一种无线载波通信技术。它诞生于20世纪60年代，最初应用于雷达和遥感领域。更常用于灾后搜救、军事测距等场景。它离我们老百姓的生活并不遥远。进入21世纪，无线通信应用场景呈爆炸式增长。随着OFDM技术的成熟应用，UWB已正式纳入无线通信技术领域，开始了自己的新征程。

说了这么多，UWB是什么样子的呢？他有哪些独特的品质而得到了调动和重用的机会？

根据无线数字通信系统（图2），大多数无线通信技术都需要通过正弦波载波来传输原始数据，而UWB则通过宽频带的脉冲无线电工作，不需要通过任何载波。数据的发送和接收可以通过运算来完成，所以有时也称为IR-UWB。

图2无线数字通信系统

这种独特性决定了UWB与其他无线通信技术的区别。它可以占用非常宽的带宽，单位可达GHz（图3）。我们日常常用的wifi信号和zigbee信号都工作在2.4Ghz频率上，实现高速数据传输。因此，2.4GHz附近的频段使用率非常高，无线电环境也相对复杂。UWB可以绕过2.4GHz，根据自身特点选择6.5-8GHz，这意味着它可以很好地兼容主流的2.4Ghz无线通信方式。再加上其本身技术实现起来并不困难，并且具有目前追求的低功耗特性，在物联网设备规模化发展的今天，UWB受到了更多的关注。

图3带宽功率谱密度示意图

Part02UWB应用领域

UWB的工作有很多，但目前主要应用于室内定位领域。不过，室内定位领域的岗位竞争也非常激烈。我们常见的WIFI、蓝牙、RFID等都想在室内定位领域抢占绝对的地位。

说到这里，我们先来了解一下室内定位。从字面上不难理解，室内定位是相对于室外定位而存在的。我们常见的室外定位方式有卫星定位、基站定位等（图4）。我们每天经常提到的GPS、北斗都是通过卫星全球联网来实现的。也是目前广泛应用的室外定位方案，定位精度可以精确到米级。汽车上的导航仪和手机上的导航应用程序大多通过卫星定位技术提供服务。基站定位以前隐藏在卫星定位之下。在今年疫情防控的背景下，基站定位进入了大众的视野。信通院联合三大运营商推出的出行码就是基站定位最好的应用例子。通过手机号码，您可以查询该手机号码所有者在过去14天内去过的城市。这背后的定位功臣就是我们平时注意不到的手机基站。

图4室外定位应用示例

既然室外定位技术如此成熟，应用的地方如此之多，为什么不能应用到室内场景呢？这是因为卫星定位信号无法穿透建筑物的墙壁，因此无法实现室内定位。室内定位也有很多应用场景。不信的话我就带你去看一下。

例如，许多人开车去购物中心却很难找到停车位。他们在车库里转了好几圈，找到一个空的停车位才停车。购物后，他们可能会面临车库已满而找不到车的情况。现在越来越多的大型商场推出了停车查询功能，顾客可以通过APP查询自己的车辆停在哪个车位，然后快速找到自己的车。这里用到的是室内定位技术。（如图5所示）

图5停车场室内定位示意图

此外，在工业应用中，室内定位也有更大的需求。物联网时代，万物互联，工业物联网是未来发展的必然趋势。工厂、仓库等场景都有室内定位的应用需求。通过室内定位，可以追踪生产线的流向，可以有效盘点固定资产，提高工业工作效率。另外，小编在学校的时候，隔壁的项目组做了一个将UWB室内定位应用到博物馆的项目。通过室内定位，收集游客在博物馆停留的地点，结合大数据分析，帮助博物馆调整展品。摆放位置，了解参观者兴趣点，及时调整展览主题。还有我们生活中使用的扫地机器人。越来越多的扫地机器人还将集成室内定位技术，辅助自身的自助导航功能。于是，室内定位就在不经意间走进了我们的生活。

UWB技术依靠自身的特点实现了较高的定位精度，尤其是在室内等密集多径场所的高速无线接入场景下，完全碾压WiFi、蓝牙等室内定位方式。除了室内定位之外，UWB构建的无线局域网还将以其高速率、低成本、兼容性好的优势在家庭娱乐场景中找到新的工作。

在苹果2021年春季新品发布会上，首次发布了Apple标签。苹果标签采用UWB技术，通过物品标签与手机之间的通信来完成物品的定位。这也是苹果将UWB技术商业化的第一步。小米还在2021年推出了全新的手机无线充电解决方案，其背后UWB定位技术也发挥着极其重要的作用。不难想象，在不久的将来，UWB技术将走进每个人的家庭生活场景，成为像WIFI、Zigbee一样常见的无线通信技术，为我们的生活增添更多的科技感和体验。