| 2019年09月，苹果新产品发布会，iPhone11全部搭载UWB超宽带芯片的消息让UWB再次走进公众视野，那么，UWB到底是一种什么样的技术，又能给我们的生活带来什么变化呢？ UWB是通信技术 UWB最初是作为一种通信技术出现的，目的用于短距离、宽带无线通信，与WIFI、蓝牙、Zigbee等等处于同等地位。 与WIFI、蓝牙等传统的窄带通信不同，UWB的超带宽可以让它发射极窄、极尖的脉冲，如此，两个靠的很近的脉冲就可以分辨出来。这就意味着距离分辨力可以做到很高，赋予了UWB测距的先天优势。 UWB的脉冲宽度可以做到1ns以内，光、无线电在这个时间走过的距离是30厘米，通过对脉冲的进一步细分，比如分成3份这个难度并不高，就可以轻松获得10厘米的距离分辨力。由于光速极其稳定不受任何外界影响，UWB测距天生就是稳定的。 在物理上，带宽与脉冲宽度是成反比的，窄带通信无法产生窄脉冲。因此，WiFi、蓝牙等各种窄带通信技术只能通过测量信号强度、到达角度等办法，变通进行测距。会受到电源电压、环境、天线工艺、测距距离等影响，因此测距精度无法做得很高且很不稳定。 UWB测距，就是在通信过程中测量数据包到达前沿的时间来实现的，而测距是定位的基础，由于UWB超宽带测距的高精度及稳定性，UWB在定位领域的应用逐渐成为主流。 UWB定位第一步：测距 测距采用双向飞行时间法TW-TOF，two way-time of flight 简单说，就是测量两点之间来回的无线电飞行时间，此即双向飞行时间，双向飞行时间x光速，就是发射与接收之间的双向飞行距离，此距离除2，就是单向距离。 UWB定位第二步：定位 测出物体（标签）与几个已知位置的基准点（基站）的距离（TOA）或者距离差（TDOA）之后，就可以算出标签的位置。 TOA定位 TDOA定位 UWB定位的战略价值 说到定位，就不能不提大名鼎鼎的、以GPS为代表的各种卫星定位技术。 时空时空，空即位置，高精度位置信息的战略价值，无论怎么说，都不为过。曾几何时，位置服务的希望，全部押宝在以GPS为代表的卫星定位身上，30年过去，卫星定位的表现却令人大失所望。 卫星定位有两个广为人知的短板，其一就是只能室外定位，短板之二是定位精度低只有10米。 卫星定位的动态精度还是很高的，两辆车并排间距2米跑起来，GPS拉出来的就是两条间距2米的平行线，绝不相交。这能证明，卫星定位的动态精度可以达到2米。但是车一慢下来、停下来（时速低于10公里），情况就变得极其糟糕。 民用、普及版卫星定位宣称静态定位精度可以达到10米。实际上，这个10米是90%概率精度，测量100次，只保证90次落点在以真实位置为圆心直径10米的圆内，余下10次可能距离真实位置300-500米。目标静止不动测量一天，看到的是直径超过1公里的一团乱麻。 这就注定了：对静态、低速目标，单纯靠卫星定位基本没戏。 因为这两个死穴，卫星定位发展30年，你看到的民用应用只有一个汽车导航/监控，因为是室外而且跑得快呀
。 其他行业可以说基本一事无成。如果不是后来有手机基站、WiFi等各种定位技术融合，手机定位的命运难以预料；儿童定位手表，靠着打电话发展起来，定位基本上就是块鸡肋。 30年以来，位置服务行业无数聪明、勤奋的工程师、技术员，根据用户需求绞尽脑汁设计的基于卫星定位的无数产品、系统，诸如老人定位、儿童定位、宠物定位、文物定位、垃圾箱定位、防盗器定位等等等等，凡此种种，因为两个短板，要么以失败告终，要么性能大打折扣只能凑合着用，位置服务陷入尴尬境地。 然而即便如此，却依然催生出了一个数千亿美元的巨大市场。 尽管不如人意，30年卫星定位，却也让人类明白，位置需求须臾不可或缺，对位置的质量要求更是吊足了胃口。 因为人类对位置的需求，实在是太大了！ 即可用于室外、也可用于室内定位，精度达到了与人眼相当的厘米级尺度，而且静态100%可靠不抖动的UWB定位技术，就在这样的一种情形下，悄然登场了。 UWB应用场景 随着大数据、IT、AI技术的发展，以无人机、无人车、机器人为代表的自动化装备的智能化水平得到突飞猛进的发展，物联网技术的发展，更是实现了万物互联。 但是，由于位置信息，尤其是高精度位置信息的缺失，众多高级智能装备即不能自动抓取、更不敢放下目标，自动化基本上无法动弹；由于没有位置信息加持，整个社会的运行都需要付出一笔额外的人工位置识别、传输、处理代价；由于没有位置，物联网也只能是摸黑互联、纸上互联。 UWB技术的出现，基础的高精度位置信息的加入、绑定，使得人、物、信息的流动、决策、处理可以基于空间、位置进行，人类武装到牙齿的现代信息处理技术效能将得到更加充分的释放，必将大大提高整个社会的运作效率，从而带来一场效率革命。 UWB应用场景之一：手机导航 借助3D建模技术，UWB导航能以厘米级尺度重现室外、室内场景，门把手、花盆、桌椅、摆件都能做到毫发毕现。 UWB应用场景之二：手机钥匙、手机支付 手机替换家庭/办公室/汽车钥匙、银行卡：不可破解的安全系统 破解银行卡、汽车钥匙、门禁卡等系统，必须进行远程扫描、截获、复制、仿冒、试探，UWB通过距离认证直接识别出距离、位置的异常，而予以拦截、拒绝。 UWB可实现超精确定位，并且具有超高能效，是唯一可以做到无法破解的身份验证系统。 因为电磁波是光速传输，所以很难骗过去，而过去我们使用过的其他机制都可以作假，UWB是迄今为止我们所知道的最强大，最“不可理解”的系统。 UWB应用场景之三：手机+Tags UWB应用场景之四：汽车 用于汽车连接通信、安全门禁等。 UWB应用场景之五：5G室分网 由于芯片成本大幅度下降，5G室分网采用UWB技术提供定位服务成为可能，定位精度可一步达到全范围厘米级。 UWB应用场景之六：无人机、无人车、机器人 UWB应用场景之七：工业、行业应用 UWB应用场景之八：人员管理 UWB应用场景之九：让玩具活起来 UWB赋予玩具空间感知力：小熊迎接妈妈下班、娃娃们捉迷藏，直升机大战坦克群，养宠物要亲力亲为……，玩具行业将迎来一场革命! UWB应用场景之十：共享单车 UWB可以给出共享单车的精确位置，准确判断出单车是否停进泊位。 如果单车不在泊位，将不允许骑车人还车，或要求骑车人支付额外调车费用后还车，共享单车乱停乱放问题可望一举解决。 UWB应用场景之十一：应急救援 救援现场搭建临时定位系统，救援人员精确位置随时掌控。 UWB应用场景之十二：资产管理 UWB应用场景之十三：盲人福音 厘米级的分辨力，盲人可以随时知道自己所在的精确位置，辅以摄像头、激光雷达、AI技术，可以实时获得人、车等动态障碍信息，盲人的生活质量可望达到正常人同等水平！ UWB应用场景之十四：高速ETC 现有ETC系统采用微波波束合成技术，由于不能识别出车辆前后顺序，若车辆距离太近，有可能扣了后面车辆费用却放走了前面车辆，因此，现有ETC系统要求车辆必须拉开距离低速通过。 基于UWB的ETC系统，可以在200米以外按距离由近及远逐个扣费，车辆可以200公里时速不停车通过，由于能够精确识别车辆位置不会错漏，收费站甚至可以采用广场形式，不分车道迅速通过。
UWB应用场景之十五：智慧城市 智能零售、监控安防、地下管廊、停车位管理...... 总结UWB的应用前景，用一句位置服务行业的名言作为我们的结语： 只要有了位置，剩下的，仅仅取决于人类的想象！ |
D-Think_ZT01加强型芯片注射器，PIT连续注
D-Think_ZT01-14T 1.4*8mm FDX-B植入式生物