探索UWB技術(shù)的獨特優(yōu)勢：實現(xiàn)高精度定位

UWB定位技術(shù)是一種利用無線信號進行精確位置定位的技術(shù)，它利用超寬帶無線電信號通過測量信號的到達時間、相位差和信號能量等參數(shù)來確定物體的精確位置。

UWB定位技術(shù)具有多種優(yōu)勢，首先，它具有較高的定位精度，可實現(xiàn)毫米級的精確定位。其次，UWB具有較高的抗干擾能力，能在多路徑傳播和多路徑干擾環(huán)境下保持較好的定位性能。此外，UWB技術(shù)還具有較好的穿透能力，可以穿透一些障礙物進行定位。

UWB定位系統(tǒng)由UWB基站，UWB標簽構(gòu)成

在UWB定位系統(tǒng)中，一個標簽通過與三個基站的信號交互進行三角測量，最多可以有30個標簽同時與這三個基站通信，實現(xiàn)對多個目標的高精度定位和跟蹤。

采用三點平面定位法，精確的定位計算：在UWB和AoA定位系統(tǒng)中，采用三點平面定位法，通過三個已知基站接收來自未知標簽的信號，精確測量信號到達的時間或角度從而實現(xiàn)高精度的定位。

UWB定位系統(tǒng)可以在UWB基站覆蓋區(qū)域范圍內(nèi)，結(jié)合UWB標簽，配合UWB的TDOA算法及終端顯示設(shè)備，實現(xiàn)復(fù)雜的人員定位、監(jiān)測和追蹤任務(wù)，實現(xiàn)對人員和物品的實時定位和監(jiān)控管理，定位精度達到10~30厘米。

藍牙AOA定位AOA(到達角、接收角）、AOD（出發(fā)角、發(fā)射角）使用了相同的底層，使用發(fā)射角(AoD)，發(fā)射設(shè)備包含一個多天線陣列，通過設(shè)備發(fā)送特殊的測向信號，然后由另一個設(shè)備使用該信號來計算接收信號的方向。

UWB定位系統(tǒng)大致分為位置感知層、網(wǎng)絡(luò)傳輸層和定位應(yīng)用層，主要包括：定位引擎服務(wù)器、智能終端、交換機、UWB基站、UWB標簽、UWB模塊、軟件接口等。

UWB定位工作原理

每個定位標簽以UWB脈沖重復(fù)不間斷發(fā)送數(shù)據(jù)幀

定位標簽發(fā)送的UWB脈沖串被定位基站接收

每個定位基站利用高敏度的短脈沖偵測器測量每個定位標簽的數(shù)據(jù)幀到達接收器天線的時間

定位引擎參考標簽發(fā)送過來的校準數(shù)據(jù)，確定標簽達到不同定位基站之間的時間差，并利用三點定位技術(shù)及優(yōu)化算法來計算標簽位置。

采用多基站定位多采用TDOA，TOA算法

AOA定位系統(tǒng)架構(gòu)分為四層，分別為對象層、采集層、處理層和展現(xiàn)層

對象層: 包括被定位的設(shè)備或物體，它們通過發(fā)送信號與系統(tǒng)進行交互。

采集層: 由接收設(shè)備（如基站）組成，負責(zé)接收來自對象層的信號，并測量信號的到達角度（AoA）。

處理層:包含定位引擎服務(wù)器、數(shù)據(jù)服務(wù)器、業(yè)務(wù)服務(wù)器，服務(wù)器負責(zé)位置運算、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)審核等工作。

展現(xiàn)層: 系統(tǒng)定位數(shù)據(jù)的初始化、業(yè)務(wù)流程管理、用戶管理、數(shù)據(jù)查詢等均通過瀏覽器實現(xiàn)。

UWB定位技術(shù)和藍牙AOA有哪些不同？

UWB、藍牙，是一種通信技術(shù)于標準，各有其標準協(xié)議，兩者應(yīng)用頻段也不相同，UWB遵循IEEE 802.15.4-2020 Standard協(xié)議,藍牙發(fā)展至今已到5.2代標準。

AOA、AOD、TOF、TDOA等，皆為定位方法，AOA可配合藍牙應(yīng)用，也可配合UWB應(yīng)用，而藍牙，目前不會配套TOF，TDOA應(yīng)用，此點由硬件底層技術(shù)決定了。

AOA方法：簡化理解，就是通過測量標簽與基站的角度，進行換算得出兩者的距離，因而兩者的角度辨識度是關(guān)鍵。

TOF、TDOA方法，簡化理解，就是通過時間進行測量，什么時間呢，是標簽與基站之間的信號飛行時間，無線信號的飛行速度近似光速，所以測量精度要求會高。

UWB定位技術(shù)的實現(xiàn)步驟

獲得各節(jié)點間的距離

使用位置解算方法得到坐標初值

對坐標初值做濾波處理實現(xiàn)定位功能。

UWB技術(shù)在實際應(yīng)用中的特點

高速的數(shù)據(jù)信息傳遞:超寬帶信號的帶寬非常大，所以它傳遞數(shù)據(jù)信息時，信道容量也非常的大，超寬帶信號對于信號的傳遞速度大概500M，所以，由于超寬帶的此特性，它在信號的調(diào)制方面，也發(fā)揮著重要的作用。

能耗較低:UWB發(fā)送數(shù)據(jù)使用的脈沖是間歇性的，且持續(xù)時間極短，即它的耗電量是非常小的，最高通常也只有幾十毫安.

高安全性：由于UWB信號具有極寬的頻率帶寬，導(dǎo)致其能量在頻譜上高度分散，從而使信號難以被檢測和攔截，增強了通信的隱蔽性和安全性。

抗多徑能力強：通常無線通信信號，由于其在時域上通常具有連續(xù)性，所以通信質(zhì)量和數(shù)據(jù)傳輸速率受到一定程度上的限制，而UWB信號是持續(xù)極端時間的窄脈沖信號，故多徑信號在時域上不是連續(xù)的，所以在多徑情況下，脈沖不會重疊，所以具有一定的抗多徑性能。

定位精度高：UWB定位能夠達到ns級別，再基于此，使用不同的測距算法后，這也使對于位置的估計精確至厘米級，且它對其他設(shè)備干擾小。