室內(nèi)定位之所以能快速被各行各業(yè)所接納，最主要的原因之一就是定位技術(shù)種類繁多。常見(jiàn)的室內(nèi)定位技術(shù)有超聲波技術(shù)、紅外線定位技術(shù)、藍(lán)牙定位技術(shù)、WiFi定位技術(shù)、UWB定位技術(shù)、ZigBee定位技術(shù)、射頻技術(shù)、視覺(jué)定位等。

不同行業(yè)對(duì)定位精度的需求有所不同，所以使用的定位技術(shù)也不盡相同。其中，智能制造、智能建設(shè)、養(yǎng)老醫(yī)療、石油化工等行業(yè)使用最多的就是UWB定位技術(shù)。

一、何為UWB定位技術(shù)？

UWB概念的提出可追溯到1960年，但是一直被看作是基帶、無(wú)載波的脈沖技術(shù)，只能用于軍事上的雷達(dá)系統(tǒng)。直到1989年，美國(guó)國(guó)防部（DARPA）才首次使用了“UWB”這個(gè)稱呼，并規(guī)定在-20dB處的絕對(duì)帶寬大于1.SGHz或相對(duì)帶寬大于25%的任何信號(hào)均稱之為UWB信號(hào)。

2002年，F(xiàn)CC（美國(guó)聯(lián)邦通信委員會(huì)）對(duì)UWB的定義作了修改，規(guī)定信號(hào)-10dB絕對(duì)帶寬大于0.5GHz或相對(duì)帶寬大于、等于20%，就稱之為UWB信號(hào)。

同年2月22日，F(xiàn)CC準(zhǔn)許UWB技術(shù)進(jìn)入民用領(lǐng)域，用戶不必進(jìn)行申請(qǐng)即可使用。之后，隨著微電子器件的高速發(fā)展，UWB定位技術(shù)在國(guó)際上掀起了研究和應(yīng)用的熱潮，被認(rèn)為是下一代無(wú)線通信的革命性技術(shù)。

二、UWB定位技術(shù)優(yōu)勢(shì)分析

1）定位精度高，10cm精確定位

UWB定位技術(shù)是目前室內(nèi)定位行業(yè)定位精度最高的定位技術(shù)。因定位算法、硬件設(shè)備等原因，不同企業(yè)研發(fā)的UWB定位系統(tǒng)精度會(huì)略有差異。比如，EHIGH恒高UWB精確定位系統(tǒng)采用了寬帶窄脈沖通訊技術(shù)（時(shí)間分辨率極高，使定位誤差減小）、多源數(shù)據(jù)融合（有效提升定位系統(tǒng)的抗干擾能力）以及時(shí)間序列信號(hào)處理技術(shù)（在強(qiáng)多徑復(fù)雜環(huán)境中，提取出首達(dá)路徑信號(hào)），可實(shí)現(xiàn)10cm高精度定位。

2）工作時(shí)間短、設(shè)備功耗低

UWB定位技術(shù)使用間歇的脈沖來(lái)發(fā)送數(shù)據(jù)，脈沖持續(xù)時(shí)間很短，一般在0.20ns~1.5ns之間，有很空的占空因數(shù)，系統(tǒng)耗電可以做到很低，在高速通信時(shí)系統(tǒng)的耗電量?jī)H為幾百μW~幾十mW。民用的UWB設(shè)備功率一般是傳統(tǒng)移動(dòng)電話所需功率的1/100左右，是藍(lán)牙設(shè)備所需功率的1/20左右。因此，UWB設(shè)備的電池壽命，相對(duì)于傳統(tǒng)無(wú)線設(shè)備有著很大的優(yōu)越性。

3）對(duì)其他設(shè)備干擾小

由于UWB脈沖極窄、頻帶極寬，其帶寬相當(dāng)于1000個(gè)電視頻道或3萬(wàn)個(gè)FM廣播頻道，因此單位頻寬內(nèi)的功率密度相當(dāng)?shù)汀Ｃ绹?guó)FCC對(duì)UWB的發(fā)射功率做了嚴(yán)格限制，其功率密度甚至低于一般的噪聲水平（比如，低于一部筆記本電腦的輻射）。因此，UWB定位技術(shù)對(duì)其他設(shè)備的影響微乎其微。

4）1S內(nèi)可同時(shí)工作的標(biāo)簽多，容量高

UWB使用的帶寬在1GHz以上，甚至可高達(dá)幾個(gè)GHz，那么每發(fā)送一個(gè)UWB信號(hào)的持續(xù)時(shí)間就非常短了。通俗一點(diǎn)，我們可以將信號(hào)通信看作不同寬度車輛行駛，如自行車（UWB信號(hào)）、汽車（窄帶信號(hào)），馬路寬度一定（時(shí)間資源），車輛越窄，馬路上容納的車輛就越多，如只有自行車在馬路上行駛和只有汽車在馬路上行駛時(shí)，自行車的容量會(huì)大大多于汽車。因此，UWB系統(tǒng)容量大，可同時(shí)容納成百上千個(gè)定位標(biāo)簽同時(shí)工作。