[讨论] UWB无线传输技术

UWB 作为一项新的短距离无线通讯技术，具有以下一些传统的通讯技术无法比拟的优势：
1. 定位精度高
下面的表格给出了目前无线定位领域各种定位技术的定位精度对照表。
技术             定位精度
Proximity cards   大约30m
GPS                 5m-20m
Bluetooth        大约3m
IEEE802.11        大约3m
Dedicated RF     大约3m
Unidirectional UWB <30cm
UBIsense UWB     15cm(3d)
UBIsense公司在进行定位中运用到达时间差（TODA）和到达时间角度（AOA）的混
合定位方法，利用三维坐标将定位误差降到最小。
2. 范围覆盖广
UWB 属于中短距离范围内的通讯技术，非常适合构建室内环境的实时定位系统。根据
最近的发展，目前的单个传感器定位单元的覆盖面积达到400 平方米，传感器网络的信号发射节点跟信号接收节点之间的最大距离达到60 米。可以实现多个定位单元（Cell）联合工作，按需扩大覆盖面积。
3. 实时性好
相对于其他定位技术，UWB 定位一个很大的优势就是它具有较好的实时性。下面
的表格给出了目前无线定位领域各种定位技术的实时响应频率。
技术             实时响应
Proximity cards   0.001HZ
IEEE802.11       大约0.1HZ
Bluetooth        大约0.4HZ
Dedicated RF      大约0.2HZ
Unidirectional UWB 0.1HZ或1HZ
UBIsense UWB     40HZ per cell and 10HZ UBItag
4.穿透力强
UWB 信号具有非常强的穿透力。UWB 信号能穿透树叶、土地、混凝土、水体等介
质，因此军事上UWB 雷达可用来探测地雷，民用上可以查找地下金属管道、探测高
速公路地基等。
5. 通信能力
由于UWB使用的频点较高，它的数据传输速率相当高。下面的表格可以看出UWB在数据传输速率方面的优势。
技术     速率
Bluetooth 小于1Mbps
IEEE802.11a 54MBps
HomeRF    1-2Mbps
UWB      500Mbps

正因为UWB 在数据的传输速率上有较大的优势，WiMedia 联盟着力于将UWB 打造成现有无线网络技术（Bluetooth ,etc.）,以及一些新兴技术（WUSB）的基础平台。
6. 发射功率小
UWB 产品具有很小的发射功率。2002 年2 月FCC 准许UWB 技术进入民用领域的条件就是：“在发送功率低于美国放射噪音规定值-41.3dBm/MHz（换算成功率则为1mW/MHz）的条件下，可将3.1GHz～10.6GHz 的频带用于对地下和隔墙之物进行扫描的成像系统、汽车防撞雷达以及在家电终端和便携式终端间进行测蹑和无线数据通信"。按照FCC 的规定，UWB 通信在近期内将只可能用于短距离的无线通信，这就意味着在一定时期内UWB 将会与现有短距离无线技术共同生存，共同发展。同时，发射功率小，意味着UWB 信号发射节点可以连续工作很长时间而无需更换电池。下图给出了UWB 与现有其他无线通讯技术在发射功率上的比较。
技术     发射
IEEE802.11a 大于1瓦
Bluetooth 1毫瓦-100毫瓦
HomeRF    大于1瓦
UWB      小于1毫瓦
由于UWB是脉冲电波的工作方式，只有在工作的时候才发出脉冲电波，这比其他无线载电波技术连续性发出载电波有着很大的不同，大大节约了能耗，在提倡绿色能源的今天尤为宝贵。