用UWB技术进行定位，有哪些优缺点？

uwb定位和其他室内定位技术的区别，10cm高精度定位就不用说啦，除了精度高，uwb技术比其他定位技术相比还有这么多的优势哟！

1）工作时间短、设备功耗低

UWB系统使用间歇的脉冲来发送数据，脉冲持续时间很短，一般在020ns~15ns之间，有很空的占空因数，系统耗电可以做到很低，在高速通信时系统的耗电量仅为几百μW~几十mW。民用的UWB设备功率一般是传统移动电话所需功率的1/100左右，是蓝牙设备所需功率的1/20左右。因此，UWB设备的电池寿命，相对于传统无线设备有着很大的优越性。

2）对其他设备干扰小

由于UWB脉冲极窄、频带极宽，其带宽相当于1000个电视频道或3万个FM广播频道，因此单位频宽内的功率密度相当低。美国FCC对UWB的发射功率做了严格限制，其功率密度甚至低于一般的噪声水平（比如，低于一部笔记本电脑的辐射）。因此，UWB对其他设备的影响微乎其微。

3）1S内可同时工作的标签多，容量高

UWB使用的带宽在1GHz以上，甚至可高达几个GHz，那么每发送一个UWB信号的持续时间就非常短了。通俗一点，我们可以将信号通信看作不同宽度车辆行驶，如自行车（UWB信号）、汽车（窄带信号），马路宽度一定（时间资源），车辆越窄，马路上容纳的车辆就越多，如只有自行车在马路上行驶和只有汽车在马路上行驶时，自行车的容量会大大多于汽车。因此，超宽带系统容量大，可同时容纳成百上千个定位标签同时工作。

EHIGH恒高

已成功将UWB定位技术和物联网的相结合，定位精度可高达10cm，实现了UWB定位系统在工业40、石油化工、电力能源、公安司法等领域的应用。

1、城市管理

（1）智能交通（公路、桥梁、公交、停车场等）

物联网技术可以自动检测并报告公路、桥梁的“健康状 况”，还可以避免过载的车辆经过桥梁，也能够根据光线强度对路灯进行自动开关控制。

在交通控制方面，可以通过检测设备，在道路拥堵或特殊情况时，系统自动调配红绿灯，并可以向车主 预告拥堵路段、推荐行驶最佳路线。

在公交方面，物联网技术构建的智能公交系统通过综合运用网络通信、GIS地理信息、GPs定位及电子控 制等手段，集智能运营调度、电子站牌发布、IC卡收费、ERP（快速公交系统）管理等于一体。通过该系 统可以详细掌握每辆公交车每天的运行状况。另外，在公交候车站台上通过定位系统可以准确显示下一 趟公交车需要等候的时间；还可以通过公交查询系统，查询最佳的公交换乘方案。

停车难的问题在现代城市中已经引发社会各界的热烈关注。通过应用物联网技术可以帮助人们更好地找 到车位。智能化的停车场通过采用超声波传感器、摄像感应、地感性传感器、太阳能供电等技术，第一 时间感应到车辆停入，然后立即反馈到公共停车智能管理平台，显示当前的停车位数量。同时将周边地 段的停车场信息整合在一起，作为市民的停车向导，这样能够大大缩短找车位的时间。

（2）智能建筑（绿色照明、安全检测等）

通过感应技术，建筑物内照明灯能自动调节光亮度，实现节能环保，建筑物的运作状况也能通过物联网 及时发送给管理者。同时，建筑物与GPs系统实时相连接，在电子地图上准确、及时反映出建筑物空间地 理位置、安全状况、人流量等信息。

（3）文物保护和数字博物馆

数字博物馆采用物联网技术，通过对文物保存环境的温度、湿度、光照、降尘和有害气体等进行长期监 测和控制，建立长期的藏品环境参数数据库，研究文物藏品与环境影响因素之间的关系，创造最佳的文 物保存环境，实现对文物蜕变损坏的有效控制。

（4）古迹、古树实时监测

通过物联网采集古迹、古树的年龄、气候、损毁等状态信息。及时作出数据分析和保护措施。

在古迹保护上实时监测能有选择地将有代表性的景点图像传递到互联网上，让景区对全世界做现场直播 ，达到扩大知名度和广泛吸引游客的目的。另外，还可以实时建立景区内部的电子导游系统。

（5）数字图书馆和数字档案馆

使用RFID设备的图书馆／档案馆，从文献的采访、分编、加工到流通、典藏和读者证卡，RFD标签和阅读 器已经完全取代了原有的条码、磁条等传统设备。将RFID技术与图书馆数字化系统相结合，实现架位标 识、文献定位导航、智能分拣等。

应用物联网技术的自助图书馆，借书和还书都是自助的。借书时只要把身份z或借书卡插进渎卡器 里，再把要借的书在扫描器上放一下就可以了。还书过程更简单，只要把书投进还书口，传送设备就自 动把书送到书库。同样通过扫描装置，工作人员也能迅速知遭书的类别和位置以进行分拣。

2、数字家庭

如果简单地将家庭里的消费电子产品连接起来，那么只是—个多功能遥控器控制所有终端，仅仅实现了 电视与电脑、手机的连接，这不是发展数字家庭产业的初衷。只有在连接家庭设备的同时，通过物联网 与外部的服务连接起来，才能真正实现服务与设备互动。有了物联网，就可以在办公室指挥家庭电器的 *** 作运行，在下班回家的途中，家里的饭菜已经煮熟，洗澡的热水已经烧好，个性化电视节目将会准点 播放；家庭设施能够自动报修；冰箱里的食物能够自动补货。

3、定位导航

物联网与卫星定位技术、GSM／GPRS／CDMA移动通讯技术、GIS地理信息系统相结合，能够在互联网和移 动通信网络覆盖范围内使用GPs技术，使用和维护成本大大降低，并能实现端到端的多向互动。

4、现代物流管理

通过在物流商品中植入传感芯片（节点），供应链上的购买、生产制造、包装／装卸、堆栈、运输、配 送／分销、出售、服务每—个环节都能无误地被感知和掌握。这些感知信息与后台的GIS／GPS数据库无 缝结合，成为强大的物流信息嘲络。

5、食品安全控制

食品安全是国计民生的重中之重。通过标签识别和物联网技术，可以随时随地对食品生产过程进行实时 监控，对食品质量进行联动跟踪，对食品安全事故进行有效预防，极大地提高食品安全的管理水平。

6、零售

RFID取代零售业的传统条码系统（Barcode），使物品识别的穿透性（主要指穿透金属和液体）、远距离 以及商品的防盗和跟踪有了极大改进。

7、数字医疗

以RFID为代表的自动识别技术可以帮助医院实现对病人不问断地监控、会诊和共享医疗记录，以及对医 疗器械的追踪等。而物联网将这种服务扩展至全世界范围。RFID技术与医院信息系统（HIS）及药品物流系统的融合，是医疗信息化的必然趋势。

8、防入侵系统

通过成千上万个覆盖地面、栅栏和低空探测的传感节点，防止入侵者的翻越、偷渡、恐怖袭击等攻击性 入侵。上海机场和上海世界博览会已成功采用了该技术。

这个是肯定会的，室内定位提供的精准位置信息数据已经成为物联网时代的重要基础，室内定位技术将真实世界中的人和物，与虚拟空间的丰富数据信息结合，令线下的人和物也能像线上信息一样被搜索、定位、联接，从而打破真实世界与虚拟世界的边界，实现万物互联。

UWB室内定位技术已经被广泛用于化工厂、监狱等场所，其中，智能制造、智能建设、养老医疗、公共安全、物流运输等行业使用最多的就是UWB定位技术。通过对这部分精准位置信息数据的挖掘和分析，可促进各行各业提升营销和运营效率，达到行业转型升级的目的。

目前SKYLAB/95Power目前已经有成功推出基于UWB技术、包含UWB定位基站、UWB定位标签及后台服务器的成熟UWB室内定位方案，高精度的位置服务，能够帮助企业、矿井、医护机构监控关键资产和建筑内的人员，确保财产和人员安全，并在紧急情况发生时快速实施人员救援等。

UWB定位的市场机会

1、UWB定位技术成熟，使用范围广

UWB定位系统定位精度高达10cm，同时具备高动态、高容量、低功耗的优点。目前，大量的UWB室内定位项目已经在国内外完成，通过使用UWB定位技术实现人员定位，实现企业安全管理，提高企业生产效率。适用的场合包括：隧道、监狱、化工厂、工厂、煤矿、工地、电厂、养老院、展馆、整车仓储、机房、机场等。

2、国家高度重视，相关政府大力支持

近几年，不少危险作业行业，比如化工厂、隧道等，相关部门都发布了安全管理政策强制企业加强人员定位系统的建设，比如"煤矿安全避险六大系统"、"综合管廊运维标准"、"十三五司法信息化建设"、"化工行业智能化二道门建设要求"、"公路隧道施工安全管理系统暂行管理规定"等。

3、产业链上下游支持环节已经较完善，应用爆发在即

随着室内定位商业模式的初步浮现以及主流芯片厂家、位置服务提供商、集成商等在产业链各个环节上的大力推动，UWB室内定位有望在公共安全领域快速普及，行业将迎来爆发点。

摘 要：无线定位作为无线技术的一项重要应用，近年来发展迅猛被广泛应用于导航、虚拟实现和军事目标定位等方面。本文重点对几种常用的无线定位技术进行了深入分析和讨论。关键词：无线定位、GPS、TDOA
1 什么是无线定位技术
无线定位技术是利用WiFi技术的射频识别和传感器等设备，通过测量接收到的无线电波的时间、幅度、相位等参数，根据相关算法判断被测物体的位置，实现定位、监测和追踪特定目标位置，广泛应用于导航、机器人跟踪、虚拟实现和军事目标定位等方面。
2 常用的无线定位技术
无线定位主要包括GPS、移动定位、超声波、UWB、 RFID、WiFi等几种定位方式。其中GPS和移动定位主要应用在室外环境适合广域定位，其余几种主要应用在室内环境，适合短距离定位。下面本文将重点讨论几种常用的无线定位技术。
21 GPS定位技术
GPS包括21颗工作卫星和3颗备用卫星，均匀分布在6个轨道上。地面的接收机会接收GPS卫星发送的信号，从而获取导航和定位信息及观测量，并经过简单数据处理获取到达时间（TOA）信息，再结合卫星广播的星历信息实现实时导航和定位。GPS定位系统在开阔地定位精度高，具有良好的抗干扰和保密性，可应用于室外车辆定位导航。但由于卫星信号容易被建筑物、金属覆盖物、浓密树林阻挡，往往无法精确定位。目前比较实用的是A-GPS即辅助GPS技术。它利用通信网络基站从远程定位服务器获取当前卫星的星图、俯仰角等信息，从而提高 GPS 卫星定位系统的性能和速度。
22Cell-ID定位技术
Cell-ID即小区识别号，在移动网络中每个小区都有一个唯一的利用移动终端所在Cell对应的小区识别号。只要系统能够把该小区基站设置的中心位置和小区的覆盖半径发送给移动终端，就可以粗略确定移动终端的位置。Cell-ID定位实现简单，响应速度快，不需改动网络和移动终端，有良好的覆盖性和可靠性。但是定位精度比较差且依赖于基站覆盖范围的大小，如果在基站分布较少的地区则很难精确定位，通常需与其他定位结合使用。
23智能天线AOA
AOA技术在两个以上的位置点放置4至12组天线阵列，以确定移动台发送信号相对于基站的角度，以此构成基站到移动台的直接连线，两线的交汇处即为待定位移动台的位置。AOA系统结构简单，只需2个基站即可实现定位；但要求天线阵具有高度灵敏度和高空间分辨率。在障碍物较少的开阔地区可以获得较高的定位精度，但在建筑物物密集的环境中，受多径传输效应的影响，定位精度下降。同时随着终端和基站距离的增加，定位精度也会受影响而逐渐降低。为了减小多径干扰的影响，AOA技术必需使用智能方向天线。基于实现复杂和设备成本的原因，AOA技术尚未在城市蜂窝定位系统中广泛应用。
24超声波无线定位
超声波定位系统可由若干个应答器和一个主测距器组成，其定位原理主要是采用基于到达时间差的定位（TDOA）方法，精度高可达cm级。TDOA是通过检测信号到达两个基站的时间差，来确定移动台的位置。若有三个不同的基站可以测到两个TDOA，则需分别建立两个以基站位置为焦点的双曲线方程，求解双曲线的交点即可得知移动台的位置。倒车雷达使用的就是超声波技术，但需要专有设备，且受多径效应和非视距传播影响很大，在室内应用受限。
25 RFID射频识别定位
射频识别RFID的定位技术是通过无线电信号识别标签进行自动身份辨认的技术。RFID可以采用位置感知和基于接收信号强度指示(RSSI)方式来实现定位。在位置感知方式下，可以通过对跟踪对象安装RFID标签，然后部署RFID标签读取器的位置，当跟踪对象进入到感知范围内时，即可检测到跟踪对象的位置。基于RSSI方式是通过接收到的信号强弱测定信号点与接收点的距离，根据相应数据进行定位计算。RFID标签成本低，目前广泛应用在商品物流、人员定位及物联网领域。但需要部署多个读写器构建定位基础设施，标签和部署方式不同以及参考标签数量的多少都会影响定位精度，因此很难大规模部署。
25 WiFi定位技术
WiFi定位技术是基于现有WLAN网络，采用接收信号强度方式进行定位。现在很多办公楼、商场、机场都有无线路由器，这个就是WiFi热点。定位端比如手机只要侦听一下附近都有哪些热点，检测一下每个热点的信号强弱，然后把这些信息发送给远程服务器。服务器根据这些信息，查询每个热点在数据库里记录的坐标，进行运算即可实现定位。显然所收到的热点越多，定位也就越准确。WiFi定位比较方便，成本也低，但是信号易受环境干扰，定位精度和准确度较差，不适于高精度实时跟踪场景。
26 UWB技术
超宽带（UWB，Ultra-Wideband)，是利用发送和接收具有纳秒或纳秒级以下的极窄脉冲信号进行高速无线数据传输的短程通信技术。UWB技术具有带宽极宽、发送功率低、抗干扰能力强、保密性好等优点。基于UWB的定位主要采用TDOA方式来实现，定位精度可以达到厘米级。UWB可用于室内精确定位，例如战场士兵的位置定位、机器人运动跟踪等。
3 结语
不管是室外定位还是室内定位都有其优势也有其局限性，未来定位技术的发展一定是广域定位和短距离定位相结合，既能提高响应速度，又可以覆盖较广的范围，实现无缝的、高精确定位。
参考文献
1谢展鹏、熊思民、徐志强无线定位技术及其发展 现代通信 2004年第3期
2阎啸天、于蓉蓉、武威无线网络定位技术中国移动官网 2011-03-14
3吴雨航、吴才聪、陈秀万 介绍几种室内定位技术中国测绘报 2008-01-29
4孙利辉无线定位技术在无线网管中的应用IP领航2011年02月

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