UWB (Ultra-wideband)技術是一種無線通信技術，通過納秒級非正弦波窄脈沖傳輸數(shù)據(jù)，具有厘米級定位精度、低功耗、抗干擾性強等特點，尤其適用于室內等復雜環(huán)境。 ?

核心技術特點

?定位精度高?：基于飛行時間(ToF)、到達時間差(TDoA)等技術，可實現(xiàn)±10厘米甚至毫米級定位，顯著優(yōu)于藍牙(米級)和Wi-Fi(十米級)。 ?

?抗干擾性強?：信號分散在寬頻段內，輸出功率低于普通設備噪聲，截獲能力低，適合安全要求高的場景。 ?

?低功耗?：短距離通信中功耗通常低于1毫瓦，與現(xiàn)有系統(tǒng)共存時干擾較小。 ?

應用場景

?消費電子?： AirTag 物品追蹤、 TWS耳機 空間音頻體驗、智能家居設備聯(lián)動。 ?

?工業(yè)與安全?： 數(shù)字車鑰匙 、 安全支付 、 跌倒檢測系統(tǒng) ，穿透非金屬障礙物監(jiān)測生命體征(如呼吸、心跳)。 ?

?室內定位?：通過多源數(shù)據(jù)融合(UWB信號、運動感知、環(huán)境數(shù)據(jù))，減少硬件偏差與反射誤差，提升幾何收斂精度。 ?

發(fā)展現(xiàn)狀

中國于2023年明確UWB在7235-8750MHz頻段的使用規(guī)范，推動其規(guī)?；瘧谩?025年7月， 成都衛(wèi)通 申請的UWB室內高精度定位專利(CN120264220A)顯示，該技術正與 北斗系統(tǒng) 等融合，構建更精準的定位方案。

一、UWB定位技術是什么?

UWB，全稱為Ultra Wide Band(超寬帶)技術，是一種無線載波通信技術[1][2]。它不同于傳統(tǒng)的無線通信技術，不采用正弦載波，而是利用納秒級的非正弦波窄脈沖傳輸數(shù)據(jù)，因此其所占的頻譜范圍很寬[1]。

UWB技術具有以下主要特點：

系統(tǒng)復雜度低、發(fā)射信號功率譜密度低、對信道衰落不敏感、截獲能力低、定位精度高，尤其適用于室內等密集多徑場所的高速無線接入[1]。

抗干擾性能強。UWB信號在發(fā)射時將微弱的無線電脈沖信號分散在寬闊的頻帶中，輸出功率甚至低于普通設備產生的噪聲。接收時將信號能量還原出來，在解擴過程中產生擴頻增益。因此，與IEEE 802.11a、IEEE 802.11b和藍牙相比，在同等碼速條件下，UWB具有更強的抗干擾性[4]。

傳輸速率高。UWB的數(shù)據(jù)速率可以達到幾十兆比特每秒到幾百兆比特每秒，遠高于藍牙、IEEE 802.11a和IEEE 802.11b等無線通信技術[4]。

帶寬極寬。UWB使用的帶寬在1GHz以上，高達幾G赫茲，并且可以和窄帶通信系統(tǒng)同時工作而互不干擾[4]。

UWB技術始于20世紀60年代興起的脈沖通信技術，最初用于雷達和遙感領域，如災后搜救、軍事測距等場景。后來，隨著無線通信應用場景的全面爆發(fā)和OFDM技術的成熟應用，UWB技術被正式納入了無線通信技術領域，并被廣泛地運用于物聯(lián)網、智慧城市等領域[2][3]。

二、UWB定位技術的配套設施?

UWB(超寬帶)技術的配套設施主要包括以下硬件設備：

UWB定位基站：這是UWB定位系統(tǒng)中重要的組成部分，負責和UWB標簽通訊，并將UWB標簽的數(shù)據(jù)(如記錄的佩戴者的心率、血氧等數(shù)據(jù))回傳到后臺。根據(jù)不同的使用場景，UWB基站大致分為三類：包括普通室內型UWB基站、室外防水型UWB基站和防爆UWB基站[1][2]。

UWB標簽：這是UWB定位系統(tǒng)中的另一個關鍵部分，通常有多種類型，如手環(huán)型、工牌型、安全帽型等，以滿足不同場景下的定位需求。這些標簽可以佩戴在人員或物品上，通過與UWB基站通信來實現(xiàn)精確定位[1][2]。

聲光報警器：在某些應用中，可能會使用到聲光報警器作為配套設施，以便在特定情況下發(fā)出警報，如人員越界、物品丟失等[2]。

其他配套附件：除了上述設備外，UWB定位系統(tǒng)中還可能包括一些其他的配套附件，如溫濕度傳感器、RFID讀寫器等，以擴展系統(tǒng)的功能和應用范圍[2]。

在選擇UWB的配套設施時，需要綜合考慮多個因素，如定位精度、定位場景、設備功耗、防水防塵等級以及權威認證等[1]。例如，在井下等高危環(huán)境中，必須選擇達到防爆標準的定位設備[1]。

此外，UWB定位系統(tǒng)的供應商也會提供一系列的解決方案和服務，以幫助客戶更好地部署和應用UWB技術。這些解決方案可能包括系統(tǒng)設計、設備選型、安裝調試、系統(tǒng)集成以及后期維護等[3]。

在AirTag、數(shù)字車鑰匙提供的這些順暢且精準的體驗背后，一項關鍵的高精度定位與空間感知技術正發(fā)揮著關鍵作用——UWB(Ultra-wide Band，超寬帶)。

UWB以其獨特的厘米級甚至亞厘米級定位精度，以及低功耗、高安全、強抗干擾等優(yōu)勢，已成為高精度定位融合方案中的重要基石。它與其他無線技術(如藍牙、Wi-Fi、北斗等)協(xié)同配合，共同構筑更智能、更無感的未來體驗。

UWB：精準定位，智能感知

UWB(超寬帶)技術：是一種無線載波通信技術，它不采用正弦載波，而是利用納秒級的非正弦波窄脈沖傳輸數(shù)據(jù)，因此其所占的頻譜范圍很寬。

UWB技術具有系統(tǒng)復雜度低、發(fā)射信號功率譜密度低、對信道衰落不敏感、截獲能力低和定位精度高等優(yōu)點，尤其適用于室內等密集多徑場所的高速無線接入。

UWB發(fā)展歷程

UWB的雛形可追溯至上世紀60年代的雷達技術，但真正進入民用市場，則是在2002年美國FCC開放相關頻段之后。

中國于2008年開始規(guī)劃UWB頻譜，并在2023年進一步明確了UWB在7235-8750MHz頻段的使用規(guī)范，極大推動了其規(guī)模化應用。

UWB核心能力

? 高精度定位

基于飛行時間(ToF)、到達時間差(TDoA)、到達角(AoA)等機制，UWB能在復雜環(huán)境中實現(xiàn)10厘米甚至毫米級的定位能力，為多技術融合高精度定位方案提供了核心的微米級時間戳和厘米級空間分辨率。

? 安全短距通信

UWB信號因其獨特的工作方式，難以被截獲和干擾，非常適用于對安全性要求極高的場景，例如數(shù)字鑰匙、安全支付等，為短距離安全交互提供了堅實保障。

? 微距雷達感知

UWB具備出色的穿透和微感知能力，可以穿透非金屬障礙物，實現(xiàn)跌倒檢測、呼吸心跳等生命體征監(jiān)測，甚至能用于物體姿態(tài)識別，為環(huán)境和生命體征感知提供獨特視角。

UWB應用場景

通過UWB模塊、UWB標簽和UWB基站等不同形態(tài)的部署，UWB技術正深刻改變著我們的生活和工作：

· 消費電子

AirTag物品追蹤、TWS耳機空間音頻體驗與精準查找、智能家居設備間的精準聯(lián)動。

· 汽車電子

UWB數(shù)字鑰匙實現(xiàn)無感解鎖與啟動、精準泊車定位、兒童遺留檢測。

· 工業(yè)4.0

AGV(自動導引車)精準導航、重要資產精準追蹤、人員與設備防撞預警。

· 醫(yī)療健康

病患及醫(yī)護人員精準定位、醫(yī)療資產追蹤、基于精準定位的院內智能調度。

UWB定位精度，晶振是關鍵

UWB高精度定位的核心在于精確測量信號的飛行時間(ToF)，這要求系統(tǒng)擁有極其精準和穩(wěn)定的時鐘基準。哪怕1納秒誤差，就會導致30厘米左右的定位偏差。

高性能晶振在UWB系統(tǒng)中，不僅是簡單地“提供時鐘”，它直接關系到定位系統(tǒng)能否穩(wěn)定可靠運行：

YXC國產晶振

提供精準時基

晶振頻率穩(wěn)定性直接決定ToF測距精度，是實現(xiàn)厘米級甚至毫米級定位的前提。

降低噪聲與抖動

有助于提高信號清晰度與時間戳提取準確性，從而提升系統(tǒng)在復雜環(huán)境下的抗干擾能力。

保障多節(jié)點同步

在TDoA等多節(jié)點定位方式中，晶振能確保各節(jié)點時鐘的高度一致性，保障系統(tǒng)整體協(xié)同運行的精度。

UWB技術領域的市場競爭格局

在上游環(huán)節(jié)，UWB芯片的設計與制造主要由國外廠商主導。例如，在車載領域，NXP推出的NCJ29D5是目前唯一可用的車規(guī)級UWB芯片。盡管如此，國內也有不少企業(yè)在這一領域進行了布局，如精位科技、浩云科技等。

中游，主要包括提供UWB模組和2B解決方案的企業(yè)。清研訊科推出了UWB數(shù)字鑰匙和UWB雷達解決方案;潤安科技基于UWB技術研發(fā)了汽車電子標識產品，用于停車收費等場景。此外，還有聯(lián)睿電子、唐恩科技、仁微電子等企業(yè)活躍于這一市場。

下游，主要是終端應用廠商，包括蘋果、三星、小米、索尼、大眾汽車等知名品牌。這些廠商將UWB技術應用于智能手機、智能家居、汽車等領域，推動了UWB技術的廣泛應用。同時，F(xiàn)PC(柔性印刷電路板)供應商如鵬鼎控股、東山精密等，以及標簽供應鏈企業(yè)如領益智造、通達集團等也為UWB模組提供了必要的硬件支持。

UWB技術的商業(yè)模式創(chuàng)新方向

隨著UWB技術的不斷發(fā)展和應用場景的拓展，其商業(yè)模式也在不斷創(chuàng)新：

(1)集成化解決方案

未來，UWB技術將更多地與其他技術融合，形成集成化的解決方案。例如，在汽車行業(yè)，UWB可以與現(xiàn)有的藍牙、Wi-Fi等技術結合，提供更加全面的車輛定位和安全服務。清研訊科已經推出了UWB數(shù)字鑰匙和UWB雷達解決方案，這預示著未來可能會有更多的企業(yè)推出類似的集成化產品。

(2)云平臺服務

隨著物聯(lián)網的發(fā)展，UWB技術的應用也將向云端延伸。企業(yè)可以通過云平臺提供位置服務、數(shù)據(jù)分析等增值服務。例如，通過UWB技術收集的位置數(shù)據(jù)可以上傳至云端，進行實時分析和處理，為企業(yè)提供更精準的決策支持。

(3)訂閱制模式

對于一些高端應用，如工業(yè)制造、醫(yī)療健康等領域，UWB技術的服務提供商可以采用訂閱制模式，按需提供服務。用戶可以根據(jù)自己的需求選擇不同的服務套餐，從而降低初期投入成本，提高靈活性。

(4)開放合作生態(tài)

為了加速UWB技術的普及和應用，各大廠商和研究機構將進一步加強合作，構建開放的合作生態(tài)。例如，蘋果、三星、小米等品牌已經在智能手機中集成了UWB技術，未來可能會有更多的設備制造商加入這一行列，共同推動UWB技術的發(fā)展。

(5)定制化解決方案

針對不同行業(yè)的特殊需求，UWB技術提供商可以提供定制化的解決方案。例如，在物流倉儲領域，UWB技術可以用于資產追蹤和管理;在醫(yī)療領域，UWB技術可以用于病患追蹤和設備管理。這種定制化的解決方案能夠更好地滿足客戶的特定需求，提升用戶體驗。

總的來看，UWB技術領域的市場競爭格局已經初具規(guī)模，上下游企業(yè)的積極參與推動了市場的快速發(fā)展。而隨著技術的進步和應用場景的拓展，UWB技術的商業(yè)模式也在不斷創(chuàng)新，為未來的產業(yè)發(fā)展帶來了新的機遇和挑戰(zhàn)。