[分享] 超宽带定位应用

超宽带 (UWB) 的历史以及该技术的工作原理。UWB 并不是一项新技术。它经过改进和重新考虑，然后又重新用于新应用程序。UWB 并非定位为通过空中传输千兆位数据的大数据管道。UWB 的目标是需要其位置、方向、测距和定位优势的应用。

超宽带定位优于其他无线技术，但并非出于您可能认为的原因。如果您熟悉无线信号以及带宽的工作原理，那么带宽越宽，您可以提供的信息就越多。因此，您可能认为 UWB 正在传输更多信息，这就是它更精确的原因。但实际上，频域的带宽越宽，时域的带宽就越窄。UWB 具有非常非常短的脉冲，因此它提供了非常精确的时序，因为脉冲以纳秒持续时间而不是微秒或毫秒持续时间发生。这些脉冲需要以皮秒级精度传输

此外，UWB 非常不受干扰，并且以低信号功率传输。因此，它不会真正干扰在同一频谱中运行的其他设备。

UWB 是一项独特的技术，它真正试图成为其他技术的伴侣，以在各种不同的消费、汽车和工业应用中开辟新的用例。UWB 的用例主要分为三个不同的领域，包括免提访问控制、基于位置的服务和对等应用程序。

免提访问控制

免提门禁控制包括无线信号打开锁，允许人进入某个地方，例如，可能是设施或车辆或无人商店。在这种类型的用例中，UWB 用于对用户进行身份验证并允许基于该身份验证的访问。

您可能已经经历或在新闻中看到过的一种免提访问用例是汽车进入。不幸的是，有很多关于人们利用当今存在的无线遥控钥匙偷车的故事。

当今用于汽车接入的其他技术（例如蓝牙®）可以提供从一个设备到另一个设备的范围，但它使用信号强度或接收信号强度指示器 (RSSI) 来确定范围。不幸的是，信号强度很容易被拦截和破解。可能发生的事情是一种称为“中继黑客”的事情，在这种情况下，不良行为者会拦截信号，然后重新广播并伪造它。这些中继攻击使汽车认为车主实际上站在车辆旁边。

UWB 实际上可以在此应用中提供显着帮助，因为 UWB 基于飞行时间 (ToF) - 您无法记录消息并重新广播它。时间就是时间，重播信号会引入延迟。因为这，超宽带可以显着提高免提访问的安全性。

基于位置的服务

另一个常见用例是基于位置的服务。一个典型的例子是资产跟踪——能够通过工厂生产线跟踪资产或管理库存。其他应用包括共享经济用途，例如共享单车或拼车、游戏或在商场或机场等拥挤空间中的室内导航。

以一个非常拥挤的行李提取区为例。UWB 可以带来非常精确的 GPS 式室内导航。UWB 可以提供大约 10 厘米的定位精度。即使在拥挤的环境中，UWB 也可以应对多径环境。UWB 信号可以穿过人、墙壁和其他障碍物。因此，UWB 可以轻松导航空间并在拥挤的区域中找到对象。

对等应用程序

另一个用例示例是设备到设备或对等应用程序。超宽带允许非常准确地确定设备在空间中的位置。例如，用例可能包括音乐会门票或 VR 游戏和团体游戏的门票验证。医疗保健环境中的其他 UWB 用例可能包括在医院设施内共享患者数据或在房间内查找设备。

工业安全是 UWB 的另一个潜在用例。一个很好的类比是，UWB 会在设备上的传感器末端给出“神经末梢”。这意味着两个设备可以非常精确地分辨出它们相对于彼此的位置，以免它们发生碰撞。因此，在工业环境中，当戴着带有传感器的安全帽的工人接近前端装载机时，安全帽可以告诉前端装载机它离得太近并使其停止。

UWB 的高精度和安全的精细测距能力使其特别适合广泛的应用。然而，UWB 设备的成功部署取决于其精细测距能力的准确性，这使得测试这些能力至关重要。

超宽带定位优于其他无线技术，但并非出于您可能认为的原因。如果您熟悉无线信号以及带宽的工作原理，那么带宽越宽，您可以提供的信息就越多。因此，您可能认为 UWB 正在传输更多信息，这就是它更精确的原因。但实际上，频域的带宽越宽，时域的带宽就越窄。UWB 具有非常非常短的脉冲，因此它提供了非常精确的时序，因为脉冲以纳秒持续时间而不是微秒或毫秒持续时间发生