超寬帶測距定位數(shù)據(jù)傳輸模塊UWB應(yīng)用市場規(guī)模增大，UWB定位技術(shù)始于20世紀(jì)60年代興起的脈沖通信技術(shù)。2002年，美國批準(zhǔn)用于民用通信。2015年，它開始在微軟室內(nèi)定位競賽中真正展示。2016年，它占據(jù)了微軟室內(nèi)定位競賽3D組的一半，并開始商業(yè)應(yīng)用。超寬帶測距定位數(shù)據(jù)傳輸模塊技術(shù)具有高速、抗干擾、低功耗等優(yōu)點。UWB與生俱來的獨特優(yōu)勢使其成為許多領(lǐng)域的重要技術(shù)。
UWB適用于哪些場景？
1.室內(nèi)定位
眾所周知，室內(nèi)定位一直是一個難點。室內(nèi)沒有GPS信號，很少有其他有效的方案能夠?qū)崿F(xiàn)室內(nèi)定位。UWB定位系統(tǒng)可以在固定區(qū)域建立UWB定位基站，為被定位對象（人員或材料）佩戴UWB定位標(biāo)簽，從標(biāo)簽測量到每個基站的距離，并根據(jù)多邊定位法確定標(biāo)簽對基站的位置，從而實現(xiàn)室內(nèi)定位。飛行時間測距法是超寬帶測距定位數(shù)據(jù)傳輸模塊技術(shù)中應(yīng)用廣泛的方法（TOF）和到達(dá)時間差法（TDOA）。從定位方法的角度來看，它們都屬于多點定位，即確定標(biāo)簽與多個已知坐標(biāo)點之間的相對位置關(guān)系。
目前，超寬帶測距定位數(shù)據(jù)傳輸模塊技術(shù)的高精度定位功能已廣泛應(yīng)用于公安司法、智能產(chǎn)業(yè)、智能施工現(xiàn)場、智能養(yǎng)老等應(yīng)用環(huán)境。
2.測距
當(dāng)你需要知道兩個物體之間的距離時，你也可以使用兩個超寬帶測距定位數(shù)據(jù)傳輸模塊測距基站分別固定在兩個物體上，兩個測距基站之間可以實現(xiàn)實時測距。UWB的這一特性應(yīng)用于叉車測距防撞。系統(tǒng)中主要有兩種設(shè)備，一種是UWB測距基站，另一種是UWB測距標(biāo)簽。測距基站可以完成標(biāo)簽和其他基站發(fā)起的測距請求。
這種UWB準(zhǔn)確測距技術(shù)經(jīng)常應(yīng)用于叉車與其他貨架、物品和人員因超速、倒車、拐角和轉(zhuǎn)彎而發(fā)生的碰撞事故。針對這些問題，我們可以使用叉車測距防撞系統(tǒng)、無線感應(yīng)和準(zhǔn)確測距預(yù)警技術(shù)來實現(xiàn)警告和限速。
3.數(shù)據(jù)傳輸
隨著蘋果11的發(fā)布，UWB技術(shù)已經(jīng)成為其關(guān)鍵的創(chuàng)新功能，并引起了市場的關(guān)注。利用UWB技術(shù)，iPhone可以作為一個控制中心，更好地與蘋果的其他設(shè)備連接。也就是說，“有了U1芯片和iOS13，當(dāng)你使用空中交付時，只要你的iPhone指向別人的iPhone，系統(tǒng)就會優(yōu)先考慮對方，讓你更快地分享文件?！?/p>
這是蘋果11新的數(shù)據(jù)傳輸功能，依靠強大的UWB技術(shù)，可以實現(xiàn)快速、低延遲、穩(wěn)定、雙向數(shù)據(jù)傳輸功能，重要的是數(shù)據(jù)傳輸功能不影響UWB定位和測距功能，即可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)亩ㄎ缓蜏y距，非常方便用戶使用。
與消費水平相比(ToC)類別應(yīng)用，企業(yè)級(ToB)與其他定位技術(shù)相比，超寬帶測距定位數(shù)據(jù)傳輸模塊定位技術(shù)具有精度高、安全性高、延遲低、傳輸速率高、穩(wěn)定性高等指標(biāo)，已應(yīng)用于企業(yè)市場，主要包括司法監(jiān)獄、醫(yī)院、礦山、化工廠、工廠、倉庫等物資或人員管理需求較高的應(yīng)用場景。
據(jù)相關(guān)統(tǒng)計，2018年中國UWB企業(yè)級應(yīng)用市場規(guī)模為10.9億元，預(yù)計2025年中國UWB企業(yè)級應(yīng)用市場規(guī)模為352.6億元，未來4年CAGR為83%。在蘋果應(yīng)用UWB技術(shù)的催化下，三星、索尼、博世、恩智浦等巨頭組建的FiRa聯(lián)盟市場規(guī)模更大。
飛睿智能愿以自身在UWB技術(shù)領(lǐng)域的積累，與行業(yè)同仁共同推動UWB標(biāo)準(zhǔn)的進一步成熟，加快超寬帶測距定位數(shù)據(jù)傳輸模塊生態(tài)系統(tǒng)的形成，為全球標(biāo)準(zhǔn)的制定做出貢獻(xiàn)！
超寬帶測距定位數(shù)據(jù)傳輸模塊室內(nèi)定位技術(shù)常用的定位方法
1、信號到達(dá)時間
被測點（標(biāo)簽）發(fā)出的信號到達(dá) 3 以上參考節(jié)點接收機（基站），通過測量到達(dá)不同接收機的時間，得到發(fā)射點與接收點之間的距離，然后以接收機為中心，測量距離為半徑，3 圓的交點是被測點的位置。但TOA要求參考節(jié)點與被測點保持嚴(yán)格的時間同步，大多數(shù)應(yīng)用程序不能滿足這一要求。
在實現(xiàn)該方法的過程中，需要測量定位標(biāo)簽與每個基站之間的距離信息，因此定位標(biāo)簽需要與每個基站來回通信，因此定位標(biāo)簽的功耗較高。該定位方法的優(yōu)點是在定位區(qū)域內(nèi)外（基站包圍區(qū)域內(nèi)外），可以保持高定位精度。
2、信號到達(dá)時間差
與TOA類似，只測量時間差，而不是時間。該方法只需要參考節(jié)點之間的同步，不需要參考節(jié)點與測量點之間的嚴(yán)格時間同步，使系統(tǒng)相對簡化，因此在定位系統(tǒng)中應(yīng)用廣泛。
超寬帶測距定位數(shù)據(jù)傳輸模塊TDOA定位是雙曲線定位，需要在二維定位中使用四個定位基站。雙曲線可以通過測量標(biāo)簽到每兩個基站之間的距離差來繪制，而標(biāo)簽坐標(biāo)可以通過曲線交點來確定。在實現(xiàn)這種方法的過程中，標(biāo)簽只需要廣播一次UWB信號，有利于標(biāo)簽的功耗和并發(fā)數(shù)量。
3、信號到達(dá)角
超寬帶測距定位數(shù)據(jù)傳輸模塊AOA 是指通過測量錨節(jié)點發(fā)射的無線信號到達(dá)定位節(jié)點時，信號的傳輸方向和定位節(jié)點水平面的夾角，計算節(jié)點的具體位置，需要角度傳感器或接收陣列，必須準(zhǔn)確測量通信半徑附近錨節(jié)點發(fā)射的其他信號的角度值，以確保定位精度滿足系統(tǒng)要求。由于硬件要求高，容易受到外部環(huán)境的影響，該算法在實際應(yīng)用中受到限制。
4、接收信號的強度
RSS 也就是說，通過測量錨節(jié)點發(fā)出的無線信號在定位節(jié)點處的信號接收強度作為定位特征量，利用采集到的信號接收強度作為定位特征量 RSS 值定位目標(biāo)節(jié)點的位置主要有兩種定位算法。定位節(jié)點的坐標(biāo)信息是基于路徑損耗模型實現(xiàn)定位（也稱為三邊測量），并根據(jù)指紋識別算法（也稱為模式匹配）獲得定位節(jié)點。
