UWB (Ultra-wideband)技術(shù)是一種無線通信技術(shù)，通過納秒級非正弦波窄脈沖傳輸數(shù)據(jù)，具有厘米級定位精度、低功耗、抗干擾性強(qiáng)等特點，尤其適用于室內(nèi)等復(fù)雜環(huán)境。 ?

核心技術(shù)特點

?定位精度高?：基于飛行時間(ToF)、到達(dá)時間差(TDoA)等技術(shù)，可實現(xiàn)±10厘米甚至毫米級定位，顯著優(yōu)于藍(lán)牙(米級)和Wi-Fi(十米級)。 ?

?抗干擾性強(qiáng)?：信號分散在寬頻段內(nèi)，輸出功率低于普通設(shè)備噪聲，截獲能力低，適合安全要求高的場景。 ?

?低功耗?：短距離通信中功耗通常低于1毫瓦，與現(xiàn)有系統(tǒng)共存時干擾較小。 ?

應(yīng)用場景

?消費電子?： AirTag 物品追蹤、 TWS耳機(jī) 空間音頻體驗、智能家居設(shè)備聯(lián)動。 ?

?工業(yè)與安全?： 數(shù)字車鑰匙 、 安全支付 、 跌倒檢測系統(tǒng) ，穿透非金屬障礙物監(jiān)測生命體征(如呼吸、心跳)。 ?

?室內(nèi)定位?：通過多源數(shù)據(jù)融合(UWB信號、運動感知、環(huán)境數(shù)據(jù))，減少硬件偏差與反射誤差，提升幾何收斂精度。 ?

發(fā)展現(xiàn)狀

中國于2023年明確UWB在7235-8750MHz頻段的使用規(guī)范，推動其規(guī)?；瘧?yīng)用。2025年7月， 成都衛(wèi)通 申請的UWB室內(nèi)高精度定位專利(CN120264220A)顯示，該技術(shù)正與 北斗系統(tǒng) 等融合，構(gòu)建更精準(zhǔn)的定位方案。

一、UWB定位技術(shù)是什么?

UWB，全稱為Ultra Wide Band(超寬帶)技術(shù)，是一種無線載波通信技術(shù)[1][2]。它不同于傳統(tǒng)的無線通信技術(shù)，不采用正弦載波，而是利用納秒級的非正弦波窄脈沖傳輸數(shù)據(jù)，因此其所占的頻譜范圍很寬[1]。

UWB技術(shù)具有以下主要特點：

系統(tǒng)復(fù)雜度低、發(fā)射信號功率譜密度低、對信道衰落不敏感、截獲能力低、定位精度高，尤其適用于室內(nèi)等密集多徑場所的高速無線接入[1]。

抗干擾性能強(qiáng)。UWB信號在發(fā)射時將微弱的無線電脈沖信號分散在寬闊的頻帶中，輸出功率甚至低于普通設(shè)備產(chǎn)生的噪聲。接收時將信號能量還原出來，在解擴(kuò)過程中產(chǎn)生擴(kuò)頻增益。因此，與IEEE 802.11a、IEEE 802.11b和藍(lán)牙相比，在同等碼速條件下，UWB具有更強(qiáng)的抗干擾性[4]。

傳輸速率高。UWB的數(shù)據(jù)速率可以達(dá)到幾十兆比特每秒到幾百兆比特每秒，遠(yuǎn)高于藍(lán)牙、IEEE 802.11a和IEEE 802.11b等無線通信技術(shù)[4]。

帶寬極寬。UWB使用的帶寬在1GHz以上，高達(dá)幾G赫茲，并且可以和窄帶通信系統(tǒng)同時工作而互不干擾[4]。

UWB技術(shù)始于20世紀(jì)60年代興起的脈沖通信技術(shù)，最初用于雷達(dá)和遙感領(lǐng)域，如災(zāi)后搜救、軍事測距等場景。后來，隨著無線通信應(yīng)用場景的全面爆發(fā)和OFDM技術(shù)的成熟應(yīng)用，UWB技術(shù)被正式納入了無線通信技術(shù)領(lǐng)域，并被廣泛地運用于物聯(lián)網(wǎng)、智慧城市等領(lǐng)域[2][3]。

二、UWB定位技術(shù)的配套設(shè)施?

UWB(超寬帶)技術(shù)的配套設(shè)施主要包括以下硬件設(shè)備：

UWB定位基站：這是UWB定位系統(tǒng)中重要的組成部分，負(fù)責(zé)和UWB標(biāo)簽通訊，并將UWB標(biāo)簽的數(shù)據(jù)(如記錄的佩戴者的心率、血氧等數(shù)據(jù))回傳到后臺。根據(jù)不同的使用場景，UWB基站大致分為三類：包括普通室內(nèi)型UWB基站、室外防水型UWB基站和防爆UWB基站[1][2]。

UWB標(biāo)簽：這是UWB定位系統(tǒng)中的另一個關(guān)鍵部分，通常有多種類型，如手環(huán)型、工牌型、安全帽型等，以滿足不同場景下的定位需求。這些標(biāo)簽可以佩戴在人員或物品上，通過與UWB基站通信來實現(xiàn)精確定位[1][2]。

聲光報警器：在某些應(yīng)用中，可能會使用到聲光報警器作為配套設(shè)施，以便在特定情況下發(fā)出警報，如人員越界、物品丟失等[2]。

其他配套附件：除了上述設(shè)備外，UWB定位系統(tǒng)中還可能包括一些其他的配套附件，如溫濕度傳感器、RFID讀寫器等，以擴(kuò)展系統(tǒng)的功能和應(yīng)用范圍[2]。

在選擇UWB的配套設(shè)施時，需要綜合考慮多個因素，如定位精度、定位場景、設(shè)備功耗、防水防塵等級以及權(quán)威認(rèn)證等[1]。例如，在井下等高危環(huán)境中，必須選擇達(dá)到防爆標(biāo)準(zhǔn)的定位設(shè)備[1]。

此外，UWB定位系統(tǒng)的供應(yīng)商也會提供一系列的解決方案和服務(wù)，以幫助客戶更好地部署和應(yīng)用UWB技術(shù)。這些解決方案可能包括系統(tǒng)設(shè)計、設(shè)備選型、安裝調(diào)試、系統(tǒng)集成以及后期維護(hù)等[3]。

在AirTag、數(shù)字車鑰匙提供的這些順暢且精準(zhǔn)的體驗背后，一項關(guān)鍵的高精度定位與空間感知技術(shù)正發(fā)揮著關(guān)鍵作用——UWB(Ultra-wide Band，超寬帶)。

UWB以其獨特的厘米級甚至亞厘米級定位精度，以及低功耗、高安全、強(qiáng)抗干擾等優(yōu)勢，已成為高精度定位融合方案中的重要基石。它與其他無線技術(shù)(如藍(lán)牙、Wi-Fi、北斗等)協(xié)同配合，共同構(gòu)筑更智能、更無感的未來體驗。

UWB：精準(zhǔn)定位，智能感知

UWB(超寬帶)技術(shù)：是一種無線載波通信技術(shù)，它不采用正弦載波，而是利用納秒級的非正弦波窄脈沖傳輸數(shù)據(jù)，因此其所占的頻譜范圍很寬。

UWB技術(shù)具有系統(tǒng)復(fù)雜度低、發(fā)射信號功率譜密度低、對信道衰落不敏感、截獲能力低和定位精度高等優(yōu)點，尤其適用于室內(nèi)等密集多徑場所的高速無線接入。

UWB發(fā)展歷程

UWB的雛形可追溯至上世紀(jì)60年代的雷達(dá)技術(shù)，但真正進(jìn)入民用市場，則是在2002年美國FCC開放相關(guān)頻段之后。

中國于2008年開始規(guī)劃UWB頻譜，并在2023年進(jìn)一步明確了UWB在7235-8750MHz頻段的使用規(guī)范，極大推動了其規(guī)模化應(yīng)用。

UWB核心能力

? 高精度定位

基于飛行時間(ToF)、到達(dá)時間差(TDoA)、到達(dá)角(AoA)等機(jī)制，UWB能在復(fù)雜環(huán)境中實現(xiàn)10厘米甚至毫米級的定位能力，為多技術(shù)融合高精度定位方案提供了核心的微米級時間戳和厘米級空間分辨率。

? 安全短距通信

UWB信號因其獨特的工作方式，難以被截獲和干擾，非常適用于對安全性要求極高的場景，例如數(shù)字鑰匙、安全支付等，為短距離安全交互提供了堅實保障。

? 微距雷達(dá)感知

UWB具備出色的穿透和微感知能力，可以穿透非金屬障礙物，實現(xiàn)跌倒檢測、呼吸心跳等生命體征監(jiān)測，甚至能用于物體姿態(tài)識別，為環(huán)境和生命體征感知提供獨特視角。

UWB應(yīng)用場景

通過UWB模塊、UWB標(biāo)簽和UWB基站等不同形態(tài)的部署，UWB技術(shù)正深刻改變著我們的生活和工作：

· 消費電子

AirTag物品追蹤、TWS耳機(jī)空間音頻體驗與精準(zhǔn)查找、智能家居設(shè)備間的精準(zhǔn)聯(lián)動。

· 汽車電子

UWB數(shù)字鑰匙實現(xiàn)無感解鎖與啟動、精準(zhǔn)泊車定位、兒童遺留檢測。

· 工業(yè)4.0

AGV(自動導(dǎo)引車)精準(zhǔn)導(dǎo)航、重要資產(chǎn)精準(zhǔn)追蹤、人員與設(shè)備防撞預(yù)警。

· 醫(yī)療健康

病患及醫(yī)護(hù)人員精準(zhǔn)定位、醫(yī)療資產(chǎn)追蹤、基于精準(zhǔn)定位的院內(nèi)智能調(diào)度。

UWB定位精度，晶振是關(guān)鍵

UWB高精度定位的核心在于精確測量信號的飛行時間(ToF)，這要求系統(tǒng)擁有極其精準(zhǔn)和穩(wěn)定的時鐘基準(zhǔn)。哪怕1納秒誤差，就會導(dǎo)致30厘米左右的定位偏差。

高性能晶振在UWB系統(tǒng)中，不僅是簡單地“提供時鐘”，它直接關(guān)系到定位系統(tǒng)能否穩(wěn)定可靠運行：

YXC國產(chǎn)晶振

提供精準(zhǔn)時基

晶振頻率穩(wěn)定性直接決定ToF測距精度，是實現(xiàn)厘米級甚至毫米級定位的前提。

降低噪聲與抖動

有助于提高信號清晰度與時間戳提取準(zhǔn)確性，從而提升系統(tǒng)在復(fù)雜環(huán)境下的抗干擾能力。

保障多節(jié)點同步

在TDoA等多節(jié)點定位方式中，晶振能確保各節(jié)點時鐘的高度一致性，保障系統(tǒng)整體協(xié)同運行的精度。

UWB技術(shù)領(lǐng)域的市場競爭格局

在上游環(huán)節(jié)，UWB芯片的設(shè)計與制造主要由國外廠商主導(dǎo)。例如，在車載領(lǐng)域，NXP推出的NCJ29D5是目前唯一可用的車規(guī)級UWB芯片。盡管如此，國內(nèi)也有不少企業(yè)在這一領(lǐng)域進(jìn)行了布局，如精位科技、浩云科技等。

中游，主要包括提供UWB模組和2B解決方案的企業(yè)。清研訊科推出了UWB數(shù)字鑰匙和UWB雷達(dá)解決方案;潤安科技基于UWB技術(shù)研發(fā)了汽車電子標(biāo)識產(chǎn)品，用于停車收費等場景。此外，還有聯(lián)睿電子、唐恩科技、仁微電子等企業(yè)活躍于這一市場。

下游，主要是終端應(yīng)用廠商，包括蘋果、三星、小米、索尼、大眾汽車等知名品牌。這些廠商將UWB技術(shù)應(yīng)用于智能手機(jī)、智能家居、汽車等領(lǐng)域，推動了UWB技術(shù)的廣泛應(yīng)用。同時，F(xiàn)PC(柔性印刷電路板)供應(yīng)商如鵬鼎控股、東山精密等，以及標(biāo)簽供應(yīng)鏈企業(yè)如領(lǐng)益智造、通達(dá)集團(tuán)等也為UWB模組提供了必要的硬件支持。

UWB技術(shù)的商業(yè)模式創(chuàng)新方向

隨著UWB技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用場景的拓展，其商業(yè)模式也在不斷創(chuàng)新：

(1)集成化解決方案

未來，UWB技術(shù)將更多地與其他技術(shù)融合，形成集成化的解決方案。例如，在汽車行業(yè)，UWB可以與現(xiàn)有的藍(lán)牙、Wi-Fi等技術(shù)結(jié)合，提供更加全面的車輛定位和安全服務(wù)。清研訊科已經(jīng)推出了UWB數(shù)字鑰匙和UWB雷達(dá)解決方案，這預(yù)示著未來可能會有更多的企業(yè)推出類似的集成化產(chǎn)品。

(2)云平臺服務(wù)

隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，UWB技術(shù)的應(yīng)用也將向云端延伸。企業(yè)可以通過云平臺提供位置服務(wù)、數(shù)據(jù)分析等增值服務(wù)。例如，通過UWB技術(shù)收集的位置數(shù)據(jù)可以上傳至云端，進(jìn)行實時分析和處理，為企業(yè)提供更精準(zhǔn)的決策支持。

(3)訂閱制模式

對于一些高端應(yīng)用，如工業(yè)制造、醫(yī)療健康等領(lǐng)域，UWB技術(shù)的服務(wù)提供商可以采用訂閱制模式，按需提供服務(wù)。用戶可以根據(jù)自己的需求選擇不同的服務(wù)套餐，從而降低初期投入成本，提高靈活性。

(4)開放合作生態(tài)

為了加速UWB技術(shù)的普及和應(yīng)用，各大廠商和研究機(jī)構(gòu)將進(jìn)一步加強(qiáng)合作，構(gòu)建開放的合作生態(tài)。例如，蘋果、三星、小米等品牌已經(jīng)在智能手機(jī)中集成了UWB技術(shù)，未來可能會有更多的設(shè)備制造商加入這一行列，共同推動UWB技術(shù)的發(fā)展。

(5)定制化解決方案

針對不同行業(yè)的特殊需求，UWB技術(shù)提供商可以提供定制化的解決方案。例如，在物流倉儲領(lǐng)域，UWB技術(shù)可以用于資產(chǎn)追蹤和管理;在醫(yī)療領(lǐng)域，UWB技術(shù)可以用于病患追蹤和設(shè)備管理。這種定制化的解決方案能夠更好地滿足客戶的特定需求，提升用戶體驗。

總的來看，UWB技術(shù)領(lǐng)域的市場競爭格局已經(jīng)初具規(guī)模，上下游企業(yè)的積極參與推動了市場的快速發(fā)展。而隨著技術(shù)的進(jìn)步和應(yīng)用場景的拓展，UWB技術(shù)的商業(yè)模式也在不斷創(chuàng)新，為未來的產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶來了新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。