什么是超宽带? 你可以用它做什么?

Minew 十月. 18. 2024

what is ultra wide band

介绍

就像蓝牙和WiFi一样, UWB (U超宽带) 是一个短程的, 无线通讯协议. 超宽带的吸引力在于其高数据速率, 低能耗, 抗干扰能力, ETC. 在这个博客中, 我们进入定义, 主要优点, 以及超宽带技术的使用.

什么是超宽带?

超宽带是一种仅限于短距离通信的无线技术. 它以前被称为脉冲无线电, 但超宽带目前定义为信号带宽超过以下较小值的天线传输 500 兆赫或 20% 算术中心频率. 超宽带技术通过发送短消息来传输数据, 窄射电脉冲, 适用于精确测量信号的到达. 这两种功能最重要的应用是支持 UWB 的设备的精确定位和距离测量.

怎么样超宽带W兽人?

如今, 超宽带技术主要用于高精度距离测量. 如果两个超宽带设备彼此靠近, 称为发射器的一个设备向另一个称为接收器的设备发送短无线电脉冲. 脉冲反弹后, 接收器快速给出应答脉冲. 然后，无线电发送器测量响应的传输和接收之间经过的持续时间 (也称为飞行时间). 这次可以, 考虑光速之后, 用于计算两个设备之间的距离.

超宽带频率

超宽带频段可能因国家/地区的无线电法规而异. 在美国, FCC 分配的带宽为 7.5 兆赫 (3.1 GHz 至 10.6 兆赫) 适用于未经许可的超宽带应用. 今年, 中国工信部重新划定了超宽带频率范围 7163 兆赫至 8812 兆赫兹. 由于频段正在发展，并且使用所需频谱资源的无线技术多种多样，未来频段将不断更新.

超宽带有什么好处?

定位精度高:

它避免了信号强度的弊端并应用了飞行时间 (飞行时间), 双向测距(行波雷达), 到达时差 (时差) 或到达角(迎角) 为设备提供精确的距离.

高速无线通讯:

由于其高带宽, UWB 提供极高的数据传输速率，对于实时通信非常有用.

低功耗:

由于超宽带信号采用低功率谱密度, 这意味着设备不需要传输高能量. 它可以让电池持续更长时间并且至关重要, 特别是对于电池供电的设备，例如超宽带信标, 资产标签, 或使用数字钥匙.

低干扰:

它的工作频率范围很广 (3.1–10.6GHz) 从而有助于减轻窄带宽源干扰的影响.

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超宽带的用途

手机

智能手机品牌正在使用 UWB (超宽带) 更准确的基于位置的服务技术. 用户现在可以非常准确地轻松定位其 UWB 信标或标签，从而快速找到丢失的物品.

医疗的

高精度实时生命体征测量可用于针对 UWB 优化的可穿戴医疗设备, 这将使医疗保健系统变得更加高效.

汽车

UWB 还支持数字和物理车钥匙, 允许各种非接触式用例实现基于状态的访问控制等新功能: 换句话说, 当您开始接近时车辆解锁 (物理或数字方式), 让它感觉活着.

工业的

UWB 的高精度跟踪改变了多个不同行业的游戏规则. 用于物流, 它使资产和包裹的跟踪变得简单; 对于大型购物中心, 该技术可确保消费者精确的室内导航，同时作为企业利用的高效邻近营销工具.

超宽带有什么区别, 无线网络和蓝牙?

蓝牙和 WiFi 已经是最常见的无线通信系统之一. 所以, 你可能想知道: 有了这些完善的系统, 为什么需要另一个无线标准? 我们来对比分析一下.

超宽带与. 低功耗蓝牙 (低功耗蓝牙)

蓝牙和 WiFi 都可以在 2.4 GHz 频段使其容易受到干扰, 其中信号也很容易被反射或吸收, 尤其是在高度阻塞的环境中. 蓝牙通过评估发送信号的功率来测量两个设备之间的距离, 在某些情况下，当中间有很多障碍物时，这可能不起作用. 然而, UWB 的抗干扰能力更强，主要是因为它具有宽频谱并采用了飞行时间等技术 (飞行时间) 确保准确性. 然而, UWB 价格昂贵，有时在没有有源电源的情况下无法运行，但 BLE 信标仍然是首选解决方案，因为它们具有成本效益且兼容性更强.

超宽带与. Wi-Fi

用于室内定位系统的Wi-Fi通常是另一种主流解决方案, 加上其在世界各地的公共和私人场所均可用的优势. 然而, 像蓝牙一样, WiFi采用了 2.4 GHz频段和距离估计也是基于信号强度，也存在同样的问题. 还, 由于 UWB 相对于 WiFi 的功率优势, 这就是 WiFi 路由器必须始终处于通电状态的原因, WiFi 的功率要求比 UWB 高得多. 虽然由于安装费用高而成本相当高, UWB 的低电池消耗和准确性对于某些用例特别有利.