UWB低功耗藍(lán)牙信道探測如何重塑定位技術(shù) 解鎖精準(zhǔn)定位

對于室內(nèi)定位服務(wù)來說，毫不費力就能找到勢頭強(qiáng)勁的市場增長點。信息技術(shù)研究機(jī)構(gòu)Gartner預(yù)測，到2030年，該市場規(guī)模將達(dá)到550億美元。超寬帶（UWB）和低功耗藍(lán)牙（BLE）等技術(shù)作為這一市場擴(kuò)張的核心，憑借各自獨特的特性滿足特定的需求。

UWB得益于其厘米級精度、低延遲和強(qiáng)大的安全功能，在需要精確定位的應(yīng)用中（如室內(nèi)實時定位系統(tǒng)/RTLS、車輛安全訪問和運動追蹤等）得到了廣泛的商業(yè)應(yīng)用。與此同時，BLE借助其低功耗、高性價比的特點以及在消費類設(shè)備中的普及性，在物聯(lián)網(wǎng)（IoT）生態(tài)系統(tǒng)中仍不可或缺。對于技術(shù)產(chǎn)品開發(fā)人員而言，了解UWB和BLE作為定位技術(shù)的優(yōu)勢至關(guān)重要，需要對準(zhǔn)確性、可擴(kuò)展性、功耗、成本和安全等多個因素進(jìn)行綜合比較。

UWB已成為實現(xiàn)精確、實時定位測量的強(qiáng)大工具。其工作頻段覆蓋從3.1至10.6GHz的寬廣范圍，利用飛行時間（ToF）技術(shù)進(jìn)行高精度距離計算。UWB基于脈沖的傳輸方式使其比窄帶信號更快且更抗干擾，在復(fù)雜的多徑環(huán)境中展現(xiàn)出顯著優(yōu)勢。

UWB采用飛行時間技術(shù)測量兩個設(shè)備間的距離

另一方面，BLE傳統(tǒng)上依賴接收信號強(qiáng)度指示（RSSI）、到達(dá)角（AoA）和出發(fā)角（AoD）等技術(shù)進(jìn)行定位。隨著一種稱為“信道探測（CS）”技術(shù)的引入，BLE正在不斷發(fā)展，定位精度得到顯著提升。BLE信道探測利用相位測距（PBR）和往返時間（RTT）技術(shù)，獲得亞米級定位精度，盡管這以更高的功耗和更長的測距時間為代價。

在某些應(yīng)用中，UWB與BLE CS技術(shù)的互補(bǔ)性得到了凸顯。例如在倉庫管理中，BLE CS可以粗略估算資產(chǎn)位置，而UWB則提供更精細(xì)的位置信息，使它們成為混合系統(tǒng)中的理想搭檔。雖然UWB在精度和安全性方面表現(xiàn)卓越，但BLE憑借在物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備中的普及率以及即將推出的增強(qiáng)功能，使其在各種定位應(yīng)用中成為強(qiáng)有力的競爭者。

Qorvo高級技術(shù)市場經(jīng)理Sri Sridharan就UWB/BLE CS技術(shù)應(yīng)用的現(xiàn)狀分享了他的看法：

問 與UWB相比，您如何看待藍(lán)牙的競爭地位？

藍(lán)牙背后擁有強(qiáng)大的支持力量和龐大的用戶基礎(chǔ)；是除Wi-Fi之外最受歡迎的短距離無線連接技術(shù)。然而我們認(rèn)為，UWB本身具有諸多優(yōu)點，尤其是在需要以厘米級精度定位物品時表現(xiàn)尤為突出。此外，作為定位技術(shù)，UWB在安全性和抗干擾能力方面相較于藍(lán)牙具有更大競爭優(yōu)勢。

問 能否舉例說明藍(lán)牙CS在廣泛應(yīng)用于各類設(shè)備時面臨哪些挑戰(zhàn)？

藍(lán)牙CS自6.0版本推出以來，似乎并不具備支持大規(guī)模設(shè)備的能力。以室內(nèi)資產(chǎn)追蹤為例，其實際應(yīng)用規(guī)模并不像UWB那樣可擴(kuò)展；此外，藍(lán)牙CS的功耗問題也令人擔(dān)憂，因為它采用復(fù)雜的測距程序，空中傳輸時間長。使用藍(lán)牙的初衷就是低功耗；然而，當(dāng)它被用于精細(xì)測距等場景時，實際上已經(jīng)不再具有低功耗的優(yōu)勢。

問 您如何看待UWB的未來應(yīng)用？

我們已看到UWB被應(yīng)用于手機(jī)、汽車和工業(yè)實時定位系統(tǒng)（RTLS）中。醫(yī)療與保健領(lǐng)域企業(yè)正在評估超寬帶如何為它們帶來改變，因為UWB可以通過追蹤設(shè)備、患者和工作人員來提高醫(yī)院運營效率。在消費領(lǐng)域，作為感測技術(shù)的UWB在檢測人體存在或監(jiān)測生命體征等方面擁有巨大潛力。最后，如果你可以通過UWB安全地進(jìn)出汽車，那么為什么不能用它來實現(xiàn)家用安全門禁呢？

UWB應(yīng)用場景

對于這兩種技術(shù)來說，可擴(kuò)展性等其它問題如也必須仔細(xì)考量。UWB能夠在大型部署中高效擴(kuò)展，使其非常適合工廠等需要精確跟蹤大量資產(chǎn)的關(guān)鍵環(huán)境。然而，BLE CS由于復(fù)雜的測距程序，在某些應(yīng)用場景下的可擴(kuò)展性受到了限制。