UWB定位有哪些优缺点？

超宽带（Ultra Wide-Band，UWB）uwb定位更是一种新型的无线通信技术，根据美国联邦通信委员会的规范，UWB的工作频带为31~106GHz，系统-10dB带宽与系统中心频率之比大于20%或系统带宽至少为500MHz。UWB信号的发生可通过发射时间极短（如2ns）的窄脉冲（如二次高斯脉冲）通过微分或混频等上变频方式调制到UWB工作频段实现。
UWB定位的主要优势有，低功耗、对信道衰落（如多径、非视距等信道）不敏感、抗干扰能力强、不会对同一环境下的其他设备产生干扰、穿透性较强（能在穿透一堵砖墙的环境进行定位），具有很高的定位准确度和定位精度。

uwb定位缺点是：脉冲UWB系统频谱利用率较低、传输数据率低。

uwb定位系统特点：

1定位基站之间使用无线同步，减少施工成本

2网络简单，部署规划成本极低，自恢复能力强

3可选多种基站定位方式，定位标签续航时间最短超过一个月。具有电量监测功能，定位基站电量不足时及时提醒充电

4终端实时显示位置信息，实现导航功能，容量无限大

5可通过移动通信网络实现远程位置跟踪

6可应用于复杂的工业现场，以最优性价比实现了较好的效果

目前市场上的室内定位产品都是基于无线通信技术的，室内定位常用的定位方案，从技术上来说，主要分为WiFi定位技术、惯性导航技术、蓝牙技术、RFID技术、红外技术、超声波技术、超宽带技术、LED可见光技术。且已广泛的应用在室内导航、移动支付、店内导购、人流分析、物品跟踪等等所有与人在室内流动相关的活动之中。

室内定位技术众多，各种技术都有自己的局限性，彼此间又在一定程度上存在互相竞争。作为用户，肯定是更倾向于选择满足定位精度的同时，整体方案实施难度更小，成本更可控的室内定位方案。要怎么选择适合的室内定位方案呢？在这里，小编就来分享两点，希望看到的室内定位工程师们能够迅速掌握室内定位方案选择技巧。

从定位精度看：从室内定位方案对比图中，我们可以很清楚的看到各个定位方案的定位精度是有差别的，如果您的实际应用中，需要达到厘米级定位精度，显然，超宽带UWB室内定位方案更能满足需求；如果实际应用中，定位精度只要达到米级即可，就可以选择蓝牙室内定位方案。

从实际应用看：以蓝牙室内定位方案为例，基于蓝牙技术室内定位方案可分为蓝牙信标方案和蓝牙网关方案，怎么选择？很简单，您实际应用中是要实现定位功能，还是导航功能。蓝牙信标方案（VG01/VG02）也就是我们常说的终端侧定位方案，需要依靠手机才能够知道位置，属于主动定位，能够实现室内环境内的导航服务；蓝牙网关方案（TD03/TD05/TD05A）也就是我们常说的网络测定位方案，旨在让别人知道所在的位置，属于被动定位，在很大程度上能够满足室内资产的定位需求。

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

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。

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