UWB (超宽带) 技术 由于其超高精确定位能力，人们广受欢迎, 特别是在高风险行业的工业自动化和人员跟踪等应用中. 但是超宽带到底是什么, 为什么您的商业护理? 让我们在此博客中探索.
什么是超宽带?
超宽带 (UWB) 是一个 短距离无线通信技术 跨频谱运行 (通常3.1–10.6 GHz). 现在主要用于位置服务, 类似于蓝牙，但定位精度较高，至厘米水平. UWB技术最初是在1960年代为军事雷达系统开发的, 在2000年代初解密, 现在用于行业和个人应用. 它有能力衡量飞行时间 (飞行时间) 和到达角度 (迎角) 使其非常适合精确和安全的范围.
超宽带如何工作?
UWB技术支持多种范围技术, 每个针对特定方案量身定制的. 这是最常见方法的简化分解:
1.到达时差 (TDOA)
此方法通过测量到达多个固定锚的UWB信号的时间差来计算标签的位置. 例如, 如果标签发送信号, 每个锚记录其到达时间. 通过比较这些时间戳, 系统确定标签相对于每个锚的距离，并查明其位置.
2.飞行时间 (飞行时间) / 到达的时间 (勇敢的)
TOF测量信号在两个设备之间行驶的总时间. 通过将这次乘以光速, 它计算距离. 有两个变体:
单向射程: 需要设备之间的精确时钟同步, 使其变得复杂且昂贵.
双向射程: 消除同步需求. 设备A向设备B发送信号, 立即做出回应. 设备A然后计算往返时间, 确保更简单, 低成本实施.
3.单面双向范围 (SS-Tower)
双向射程的子类型, SS-TWR涉及一个启动器 (例如, 智能手机) 和响应者 (例如, UWB标签). 发起者发送范围请求, 响应者通过时间戳响应回复. 使用两个时间戳, 发起者计算距离.
4.到达角 (迎角) & 到达相位差 (PDOA)
这些方法着重于方向精度:
迎角: 使用多个天线检测信号到达的角度, 启用2D/3D定位.
PDOA: 测量接收信号的相位差异以确定距离或方向, 通常与AOA结合以提高精度.
超宽带的好处
为什么UWB会受到关注? 这是使它与众不同的:
高精度 & 准确性
将对象定位在其中 <10 厘米, 即使在非线条条件下.
跟踪工厂中的工具或通过机场等室内空间引导用户的理想选择.
低延迟
刷新数据 1,000 每秒时间比GP快50倍. 非常适合实时跟踪快速移动资产.
低功耗
短脉冲和有效的信号爆发延长了电池寿命.
高安全性
对继电器攻击高度抵抗力 (例如, 那些用来攻击无钥匙进入的人) 因为它测量时间和距离而不是信号强度.
实时性能
启用即时响应, 就像在接近时解锁门或在房间之间移动时调整智能家居设备.
超宽带的应用
聪明的 引用y
超宽带技术支持大型建筑物中高度准确的室内导航等应用, 零售环境中的非接触式移动付款, 并安全的住宅访问控制系统.
汽车
UWB数字汽车钥匙利用该技术的高精度范围和定位功能来增强车辆的通道. 例如, 使用UWB通信, 当所有者在内部接近时，系统可以自动解锁汽车 1 仪表并启用近距离的发动机点火. UWB的高级安全协议还有效防止继电器攻击.
工业物联网
UWB定位套件使用DL-TDOA (到达的下行时间差异) 技术是仓库和物流等行业中资产跟踪的理想选择. 在这些系统中, UWB锚定传输信号以帮助UWB标签查明其位置. 然后，标签通过蓝牙低能传达该位置数据到网关 (低功耗蓝牙), 提供高度准确和节能的跟踪解决方案.
智慧医疗
在 智慧医疗, 超宽带帮助医院跟踪医疗设备, 监测患者, 执行感染方案, 并简化紧急响应. 它的厘米级准确性削减了搜索时间, 管理隔离区, 并优化紧急护理的员工和资源.
超宽带技术的简短历史
1960年代通过冲动无线电实验出现, UWB为短程超宽带通信奠定了基础。. 1980年代至90年代，实验室优化了低功率脉冲信号, 与学术界和军事探索成像和雷达的使用, 虽然商业化滞后. 一个 2002 FCC裁决解锁的平民申请, 展示UWB在精确定位和有效数据传输方面的潜力. 2010年后, 智能手机和物联网推动其采用 - 掌握精确度和对设备通信的反干扰, 室内导航, 和汽车传感器. 今天, 高级设备中的UWB模块可实现高级空间跟踪, 巩固其在现代无线生态系统中的作用.
什么是什么CE: 超宽带与Wi-Fi vs蓝牙?
虽然蓝牙和Wi-Fi是广泛使用的技术, 从精确的角度来看，它们不足UWB, 定位准确性, 和RF安全性. 虽然大多数无线技术都支持基本范围, UWB以卓越的性能超越了它们. 在未备味的频谱频段中运行, UWB与Wi-Fi无缝共存, 蓝牙, 和NFC. 它增强的物理层 (PHY), 如IEEE 802.15.4Z中的定义, 合并高级安全功能，例如加密数据和随机数据，以防止未经授权的访问.
超宽带的未来
作为新兴技术, 预计Ultra Wideband将使许多行业受益于其提供高精度定位服务的能力. 它准备在物联网中发挥关键作用 (物联网) 行业, 支持应用程序，例如实时跟踪和访问控制. 此外, 它将彻底改变消费电子产品, 包括数字钥匙和增强现实.
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