UWB-AoA會是打破高價困境的一把利劍嗎？

UWB技術(shù)很好，但是UWB產(chǎn)品很貴。

這是業(yè)界人士對于UWB技術(shù)的一個初步印象。

作為一項最近兩年大火的定位技術(shù)，UWB被“鎂光燈”聚焦乃至放大，它的優(yōu)點會被更多人的記住，同樣，它的缺點也一樣會被人了解。

UWB的精度能夠達到厘米級（較為理想的部署環(huán)境），這是其他無線定位技術(shù)所無法企及的精度，但它高昂的價格一直是限制其大規(guī)模應用的最大障礙。

那有沒有可能讓UWB產(chǎn)品的價格降低到大眾都能接受的水平？答案是肯定的，這也是目前很多企業(yè)正在努力突破的方向。

UWB產(chǎn)品為什么會賣的這么貴？

一個產(chǎn)品在市場上售價多少，首先要看成本。

第一個層面是BOM（物料）成本，這個成本是一個顯性的成本，也是大家很容易看得到的成本，而UWB的產(chǎn)品的BOM成本是多少呢，以基站為例，目前市場上的UWB基站售價在2000-3000元之間，部分特殊應用場景的基站賣的更貴，但它的BOM成本一般只要幾百塊，從這個角度來說，UWB基站產(chǎn)品是有降價空間的潛力，但事情遠沒有這么簡單。

第二個層面就是要考慮它的隱性成本。UWB的隱性成本在哪里？包括它的研發(fā)投入，包括它的驗證周期，包括它的銷售成本，還有最重要的一個點——就是它的部署安裝與維護成本。

目前市場上主流的UWB方案采用的是TOF或者TDOA方案，在實際部署中，多徑與遮擋是限制方案性能最突出的問題，并且TDOA采用三邊定位，至少需要3臺基站構(gòu)成一個定位單元，現(xiàn)場部署的時候需要考慮三角形如何部署等因素，所以，基站在哪個位置部署才能讓方案有更好的精度以及降低成本這很考驗項目經(jīng)理的經(jīng)驗。

所以，在大多數(shù)的項目中，需要方案商提供專門的人力來現(xiàn)場指導部署以及后續(xù)的維護，這增加了大量的成本。

TOF示意圖

TDOA示意圖

除了看成本之外，還需要考慮規(guī)模因素。

一般一個產(chǎn)品的量越大，它的邊際成本就越低，它就可以賣的更低。而要實現(xiàn)這個目標，需要有兩個前提，一個是產(chǎn)品需要很高的標準化，各個廠商都按照同樣的標準生產(chǎn)產(chǎn)品；另外一個就是需求的差異性要很小。

但很明顯，目前的UWB市場并不具備這個條件。

在B端市場，需求的定制化很嚴重，產(chǎn)品也很難互通互聯(lián)。并且B端市場的增量也無法達到指數(shù)級爆發(fā)式的增長，根據(jù)我們在《中國UWB與藍牙AoA市場調(diào)研報告（2021版）》最新的數(shù)據(jù)顯示，在當前的市場環(huán)境下，UWB的芯片pcs每年的增量大約100-200W的范圍。這樣的體量根本無法支撐大規(guī)模的降價。

即便在C端市場，除了在手機市場，有一個看得見的大體量市場之外，其他的市場短期內(nèi)也很難有爆發(fā)點。

這些原因?qū)е铝薝WB產(chǎn)品賣得貴，因為不賣這個價格，企業(yè)就沒法生存。

UWB-AoA方案能否成為降價的殺手锏？

探討了UWB產(chǎn)品為什么要賣這么貴，我們就可以分析如何去降低成本。

這里，我們直接給出一個答案，那就是——UWB-AoA方案。

前面我們介紹了目前企業(yè)級市場上，UWB定位方案主要采用的是TOF與TDOA，而AoA則是與藍牙綁定的更密切，事實上，UWB同樣可以采用AoA模式進行定位。

在目前很多的消費級領(lǐng)域，比如說蘋果的Airtag、NXP演示的汽車鑰匙方案、小米的“一指連”方案等，就是采用的AoA定位模式。

因為這樣的AoA方案采用點對點連接，不需要在環(huán)境中提供定位網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施（即不需要布設(shè)基站），好處是方案簡單并且價格低，不好的點就是工作距離短，并且精度不夠好。

而在企業(yè)級市場上，UWB-AoA方案同樣可以有很大的應用前景。

• UWB-AoA技術(shù)特點如何？

與藍牙AoA相比，UWB-AoA具有更高的定位精度，與更大覆蓋面積。

藍牙AoA基站會有一個天線的覆蓋面積限制，一般俯仰角在45°-60°之間，超過這個角度之后，精度的誤差就比較大，所以藍牙AoA基站的部署密度跟層高息息相關(guān)，一般需要1-2倍的層高就需要部署一個基站，如果是層高比較小的環(huán)境中，基站的密度就很大。

而 UWB-AOA 可以通過 TOF 精確測距，定位原理是先測方向，再沿著該方向到相應的 TOF 距離再求投影位置。誤差能小很多，而且不隨俯仰角范圍變化。在實際設(shè)計中，方案商的 UWB-AOA 基站配合良好的天線設(shè)計可以實現(xiàn) 90°，完全平面半球的俯仰角。

當然，AoA方案的特性是距離越遠精度越低，這點是無法改變的，所以UWB-AoA方案同樣是有一個距離限制，比如說全跡科技的UWB-AoA定位基站的覆蓋半徑大約在20米左右，可以維持1米以內(nèi)的精度。

與傳統(tǒng)的“TOF”或者“TDOA”相比，UWB-AoA方案的特點同樣是單基站工作，基站需求量小，并且部署簡單，可以降低成本。

• 為什么UWB-AoA方案能夠降低成本

UWB-AoA對于成本的優(yōu)化主要體現(xiàn)在2個方面：

基站部署的密度大為降低，這點無論是對標藍牙AoA還是其他的UWB定位模式，都有較為明顯的效果。

安裝部署進行簡化，因為單基站就可以工作，結(jié)合工作距離比較遠，俯仰角大的特性，讓現(xiàn)場部署的經(jīng)驗要求沒有那么高，客戶在部署時，就可以按照自己的需要進行基站的部署，就跟Wi-Fi路由器一樣，方便簡單。

UWB-AoA方案能否成為降價的殺手锏？

UWB-AoA方案要實現(xiàn)起來，也不是很容易的事情。

首先是硬件層面的技術(shù)難點，需要有很強的陣列天線設(shè)計能力，要達到90°俯仰角半球形的天線覆蓋，需要有克服很多技術(shù)難點，并且需要在實踐中進行大量的驗證才行。

第二就是軟件算法能力，多徑干擾是室內(nèi)定位一個頑疾，算法的優(yōu)化主要也是解決這個問題，而抗AoA多徑的難度比ToF與TDOA更大。

具備強勁硬件設(shè)計制造能力和軟件算法能力的利爾達能有效解決上述難點，實現(xiàn)UWB-AoA方案的落地。公司擁有配備多條高科技智能產(chǎn)線的自主工廠，月產(chǎn)能超2.4億顆元器件，可保證穩(wěn)定、優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)能供給，為客戶提供包括標準硬件成品采購、研發(fā)、測試、生產(chǎn)加工（ODM、EMS\OEM）、調(diào)試及檢驗等在內(nèi)的一站式服務。

利爾達圍繞UWB、AOA、LoRa及低功耗藍牙技術(shù)研發(fā)出幾套綜合定位方案以滿足客戶需求。其中所用到的核心器件LSD4BT1040-01D0是一種基于AOA的低成本陣列天線板，擁有16個單端天線端口，通過天線開關(guān)芯片控制每個天線接收到的信號，結(jié)合天線陣列的波束方向圖從而實現(xiàn)AOA定位。

它具有成本低、響應快、抗干擾能力強等特點，可應用于工廠、辦公室等資產(chǎn)跟蹤，機場、商場、辦公室等尋路服務及機場、醫(yī)院等出入控制。

Advantage

優(yōu) 勢

Advantage

■啟動響應15us，切換速率1us

■定位精度<0.5M

■ 1mm/10Pin FPC接口

■生產(chǎn)過程中不需要校準

■多路徑抗干擾能力強

利爾達UWB定位解決方案融合了UWB、AoA等多種技術(shù)，可以大大降低室內(nèi)定位的基礎(chǔ)設(shè)施成本，是公司在定位融合技術(shù)上取得的重大進展。相信不久，精確的超寬帶定位系統(tǒng)將會實現(xiàn)更深度的商業(yè)化，得到更廣泛地應用。

本文來源：物聯(lián)傳媒

本文作者：銀匠