UWB技術以其厘米級定位精度和無縫互聯特性逐漸在消費電子、精準定位、汽車互聯等相關領域實現廣泛應用。從智能終端，個人以及家庭應用到汽車，UWB生態正在逐步完善。談到UWB，可以說它基本上是建立在四大基石之上的。脈沖無線電、低功率寬帶信號這兩大基石是關注技術的人群最看重的。還有兩個基石則側重于應用領域，即精準定位和安全測距。

UWB現階段生態與前景

說到UWB目前最火熱的應用，keyless entry算是其中很新的應用領域了，而且在汽車領域大受歡迎。其他更先進的應用，像安全支付應用，增強AR/VR應用都也開始出現UWB技術的身影。雖然目前安全支付應用領域里更多的是NFC技術，但是在以后UWB可能將取代NFC完成安全支付等應用。

（UWB芯片，NXP）

這些應用，生態系統的發展有不少組織的推動，首先就是UWB聯盟，關注任何不同類型的UWB技術應用，還有更關注于UWB安全測距的FiRa聯盟、定位位置服務的omlox聯盟、車聯網聯盟。根據ABI Research的預測，今年UWB設備的出貨量將超五億臺（機載UWB設備），其中智能手機對UWB的推動作用尤為突出。到2026年，UWB設備的出貨量將達到十億級別。

而僅從技術本身來說，IEEE 802.15.4標準系列里的UWB可以分為兩部分，一部分是高脈沖重復頻率，一個是低脈沖重復頻率，這涉及UWB的調制方式以及數據包形式。籠統地說，我們通常會更關注其傳輸質量和輸出功率這些指標。具體到我們日常應用中的互操作性，更多的關注點在于其物理層如何讓人和設備精確感知位置進而實現交互。

不同技術在位置測向上的異同

每一種測量位置、距離、鄰近感應的技術特點都有些不同，基本上在如今的智能手機里這些技術都有集成。藍牙低功耗技術的確只是依賴于接收信號的強度，但是這項技術似乎總是存在這準確度方面的問題，畢竟接收信號的強度取決于信號之間是否存在阻隔以及收發信號的條件如何。在藍牙技術里，信號強度是一回事，信號傳播時間是另一回事，藍牙5.1就是利用傳播時間差來測向的。

下一個技術是Wi-Fi，眾所周知在使用時只需要鎖定某個Wi-Fi接入點，Wi-Fi有特定的BSSI、數據庫。此外也能夠通過提高信號強度來提高準確度。Wi-Fi也能夠使用傳播時間來提供位置服務。而從蜂窩技術往時差測量方向的發展可以看出，位置服務越來越重要。目前其在往返時間上已經有了LTE技術和Multi-RTT定位法。

（技術對比，R&S）

UWB技術的重點同樣是信號傳播時間。根據不同應用能分為單向測距和雙向測距。單項測距通過UWB測量到達角，原理很簡單，雙向測距的單邊測距SS-TWR測量結果取決于設備上時鐘的準確度，雙邊測距DS-TWR會更準確些但計算量更大。不難看出，所有這些測量都基于信號傳播時間。

UWB中OTA測試的重要性

為了確保UWB物理層能夠讓人和設備精確感知位置進而實現交互，那么測試不可能缺少的，通過OTA來執行這些測試是可行的。事實上，UWB也應該是一項主要通過OTA進行測試的技術。因為用于定位應用的兩種算法，飛行時間和到達角都受到所用天線的嚴重影響。首先必須要考慮天線的特性，包括匹配、效率、天線增益、方向性、群延遲等等，這些都和頻率相關。

在OTA測試中，獲得整個場景的群延遲并使之保持一致是挑戰之一，獲得測試儀天線和被測天線之間正確的距離標準同樣是一大挑戰。傳統的天線套件并不是專門為UWB量身定制的，如果不能保證UWB天線套件之間很小的電纜長度公差，整個測試會產生相當大的誤差。

小結

現在，越來越多的人認為UWB是僅次于WLAN和藍牙的第三大非蜂窩技術，隨著時間的推移，技術也在不斷改進，下一代UWB已經開始在研究中。不少技術組織正在尋求替代編碼，前導方案以及調制方案的辦法，也希望拓展UWB頻譜在準確度、可靠性上進一步加強。UWB技術的發展前景還是很值得期待的。

審核編輯 ：李倩