近年來，UWB應(yīng)用越來越廣泛，智能手機精準解鎖、工業(yè)車間設(shè)備追蹤、醫(yī)院患者監(jiān)護、智能汽車無感泊車……在生產(chǎn)生活的各個角落里， UWB無線技術(shù)悄然滲透。

一、什么是 UWB？

UWB（Ultra-Wideband，超寬帶）是一種無需依賴載波的無線通信技術(shù)，其核心特征是占用極寬的射頻帶寬 —— 根據(jù)國際電信聯(lián)盟（ITU）定義，UWB 信號通常工作在 3.1~10.6GHz 的高頻段。與傳統(tǒng)無線技術(shù)通過調(diào)制載波傳遞信息的方式不同，UWB 通過發(fā)送納秒級的極短脈沖信號實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸，這種獨特的信號模式讓它在定位精度上具備先天優(yōu)勢。

從技術(shù)本質(zhì)來看，UWB 更接近 “無線雷達” 而非傳統(tǒng)通信技術(shù)，其最初因軍事領(lǐng)域的精準定位需求而生，后來逐漸開放為民用，如今已成為物聯(lián)網(wǎng)高精度定位場景的核心技術(shù)之一。

二、UWB 的測距方式

測距是 UWB 實現(xiàn)精準定位的核心，通過測量信號傳播特征（時間、相位）計算距離，再結(jié)合三角定位解算位置，主流方式有三類：

1. 飛行時間法（ToF）：直接測量 UWB 信號往返發(fā)射端與接收端的時間，取半后結(jié)合光速算距離，以抵消時間同步誤差，實現(xiàn)厘米級精度，適用于智能門鎖、機器人避障等點對點場景。

2. 到達時間差法（TDoA）：無需終端同步，定位標簽廣播信號，多錨點捕捉信號到達時間并上傳服務(wù)器，服務(wù)器通過錨點位置與時間差推算距離，降低終端成本，適合工業(yè)、倉儲等海量資產(chǎn)追蹤。

3. 到達相位差法（PDOA）：搭配多天線錨點，利用信號到達不同天線的相位差算距離差、定方向，常與 ToF/TDoA 結(jié)合（PDOA 定方位、ToF/TDoA 算距離），用于自動跟隨機器人、汽車側(cè)向預(yù)警等場景。

三、UWB的技術(shù)優(yōu)勢

UWB的獨特工作機制賦予了它一系列顯著優(yōu)勢：

極高的精度： UWB信號具有超寬頻帶特性，使其距離分辨率或定位精度可以達到厘米級，遠高于藍牙和Wi-Fi的米級精度。

高安全性： 由于UWB脈沖極短且寬頻，其信號難以被攔截或干擾，并且通過飛行時間測距，可以有效防止中繼攻擊。

高傳輸速度： 脈沖信號傳輸速度快，響應(yīng)時間極短，通常只有幾毫秒，實現(xiàn)了“無感”交互。

強抗干擾能力： UWB信號功率譜密度極低，寬頻特性使其在嘈雜的無線環(huán)境中像白噪聲一樣，幾乎不影響其他無線設(shè)備，也不易被其他設(shè)備干擾。

高穿透能力： 能夠穿透墻壁、木材等非金屬物體，在一定范圍內(nèi)實現(xiàn)隔墻感知。

四、UWB 與 Wi-Fi、藍牙的對比

UWB、Wi-Fi 和藍牙雖同屬無線技術(shù)，但應(yīng)用定位差異顯著，核心性能對比如下：

簡單總結(jié)： 三者并非簡單的替代關(guān)系，而是互補。Wi-Fi負責(zé)高速上網(wǎng)，藍牙負責(zé)低功耗設(shè)備連接，而UWB則負責(zé)處理所有需要精準空間感知的場景。

五、UWB 的應(yīng)用場景

工業(yè)制造領(lǐng)域

在車間環(huán)境中，UWB通過TDoA測距實現(xiàn)工人、叉車及關(guān)鍵設(shè)備的實時定位，結(jié)合電子圍欄技術(shù)設(shè)置高危區(qū)域預(yù)警，避免機械碰撞事故；通過追蹤工具、物料的移動軌跡，能優(yōu)化資源調(diào)度并降低資產(chǎn)丟失風(fēng)險，同時統(tǒng)計人員工時數(shù)據(jù)助力生產(chǎn)流程優(yōu)化。

倉儲物流領(lǐng)域

借助UWB定位系統(tǒng)，可實時監(jiān)控貨架、托盤及揀貨設(shè)備的位置，與倉儲管理系統(tǒng)（WMS）聯(lián)動實現(xiàn)智能揀貨路徑規(guī)劃，提升庫存周轉(zhuǎn)效率；通過電子圍欄劃分存儲區(qū)域，能有效減少物資錯放、丟失問題，提高倉儲空間利用率。

醫(yī)療健康領(lǐng)域

在醫(yī)院場景中，UWB定位標簽可佩戴在新生兒、老年病患身上，實時追蹤其位置并設(shè)置安全區(qū)域，防止走失或誤入重癥監(jiān)護室等限制區(qū)域；對于呼吸機、除顫儀等可移動醫(yī)療設(shè)備，通過UWB追蹤能大幅縮短尋找時間，提升急救響應(yīng)效率。

消費電子與智能汽車

智能手機搭載UWB后可實現(xiàn)精準室內(nèi)導(dǎo)航、智能家居無感控制；在智能汽車領(lǐng)域，UWB數(shù)字車鑰匙通過ToF測距實現(xiàn) “靠近解鎖、遠離閉鎖” 的無感交互，還可支持自主泊車（AVP）等高級功能。特斯拉、華為等企業(yè)已將 UWB 集成到旗下汽車產(chǎn)品中，提升用戶體驗與安全性。

特殊安全領(lǐng)域

在監(jiān)獄、礦井等場景，UWB 防拆手環(huán)可實時追蹤人員軌跡，設(shè)置禁入?yún)^(qū)域報警；在隧道施工中，結(jié)合環(huán)境傳感器的 UWB 系統(tǒng)能監(jiān)測施工人員位置，同時預(yù)警塌方、氣體泄漏等風(fēng)險，為高危作業(yè)提供安全保障。

六、UWB的未來發(fā)展趨勢

1. 生態(tài)系統(tǒng)的持續(xù)擴張： 隨著蘋果、三星、小米等主流廠商將UWB集成進手機，UWB芯片成本將逐步下降，推動其在更多消費電子產(chǎn)品和IoT設(shè)備中普及。

2. “空間感知”互聯(lián)網(wǎng)的基石： UWB將使設(shè)備真正理解自身與其他物體的相對位置關(guān)系，催生出全新的交互范式。例如，AR/VR設(shè)備可以通過UWB精準追蹤手柄和用戶位置，實現(xiàn)更沉浸的體驗。

3. 與AI的深度融合： AI可以分析UWB提供的連續(xù)、精準的位置數(shù)據(jù)，預(yù)測用戶意圖，實現(xiàn)更智能的自動化服務(wù)。例如，分析工廠工人的移動軌跡以優(yōu)化生產(chǎn)效率或預(yù)警安全隱患。

4. 更廣泛的車載應(yīng)用： 從數(shù)字鑰匙擴展到車內(nèi)乘客監(jiān)測、手勢控制、尾門腳踢感應(yīng)等，打造更智能、安全的駕乘體驗。

5. 標準化與互聯(lián)互通： 行業(yè)聯(lián)盟（如FiRa聯(lián)盟）正在推動UWB標準的統(tǒng)一，確保不同品牌設(shè)備之間的無縫協(xié)作，這是技術(shù)大規(guī)模普及的關(guān)鍵。

值得一提的是，云里物里作為FiRa聯(lián)盟的重要成員之一，始終積極參與技術(shù)標準建設(shè)與產(chǎn)業(yè)生態(tài)合作，持續(xù)深耕UWB解決方案在智能制造、智慧辦公等場景的規(guī)?；涞?。

總而言之，UWB技術(shù)憑借其無可比擬的精準定位能力，正在為我們打開一扇通往更智能、更便捷、更安全未來世界的大門。它或許不像5G那樣聲勢浩大，但作為一項“潤物細無聲”的基礎(chǔ)性技術(shù)，它必將成為構(gòu)建未來數(shù)字世界不可或缺的關(guān)鍵拼圖。