UWB系列教程（一）：UWB简介

超宽带（Ultra-Wideband, UWB）技术作为一种先进的无线通信技术，近年来在多个领域展现出了巨大的潜力和应用前景。

什么是超宽带（UWB）技术？

超宽带技术利用极短的脉冲信号来传输数据，其信号带宽通常覆盖从几百兆赫兹（MHz）到几吉赫兹（GHz）的频段。这种高频率和宽带的特性使得UWB技术在数据传输速率、精确定位和抗干扰能力方面表现出色。

UWB的主要特点和优势

• 高带宽：支持高速数据传输，适用于需要大带宽的应用场景。
• 低功耗：相较于传统的无线通信技术，UWB在传输数据时能够显著降低能耗。
• 精确定位能力：利用UWB的信号特性，可以实现精确到几厘米甚至更高精度的定位。
• 强抗干扰能力：由于UWB信号的频谱分布广，使其对其他无线设备的干扰影响较小。

UWB的应用领域

超宽带技术已经在多个领域得到广泛应用，包括但不限于：

• 室内定位和导航：支持室内定位、物品跟踪和室内导航系统。
• 智能家居和物联网：用于智能家居设备之间的快速数据传输和互联。
• 汽车电子：支持车载设备之间的高速数据传输和车辆定位服务。
• 医疗健康：用于医疗设备的监测和患者定位。

几种室内定位技术对比

UWB定位精度可以达到分米级，是目前所有无线定位中较高的定位方式，下面是目前几种室内定位技术对比。

技术	精度	成本与部署	抗干扰能力	应用领域
超宽带 (UWB)	高，可达到20cm内	高，复杂	强	室内导航、物品跟踪、智能家居等
Wi-Fi定位	一般，几米到十几米	中，基础设施广泛	中	室内定位、服务定位等
蓝牙定位	一般，几米到十几米	低，易于部署	中	室内定位、智能家居等
Zigbee定位	一般，几米到十几米	低，易于部署	中	智能家居、工业自动化等

未来适用的场景

无钥匙门禁

大家应该有了解过有些车无需钥匙靠近即可解锁，其中就用到了UWB定位和通信技术。车上安装有UWB基站，人带着车钥匙或手机（相当于UWB标签）靠近时，即可完成加解密实现无感开锁。如果以后所有手机设备都支持UWB，不管是进地铁，回家开门，开电动车都可以实现无感开锁了。

机器人定位场景

目前在机器人领域常用的定位方式是激光雷达SLAM定位，但在较空旷的室内环境或环境变化较大的室内环境中，会由于扫描不到墙壁等特征物，导致定位失败。使机器人室内应用场景减少，而UWB定位可以与SLAM定位结合解决此问题。但UWB目前还不能做到像GPS定位一样，做到只需一个定位模块就可以获取到定位数据，而需要将定位模块纳入到定位系统才能定位。而且UWB基站成本高，室内部署较为麻烦，也是目前普及率不高的原因。

室内人员定位场景

不知道大家有没有遇到过到大商场找不到店铺的困扰，或者超时内找不到想买的东西。目前越来越多的手机厂商在手机内加入UWB芯片，如果后续只要像GPS一样开启UWB，就能够实现室内定位，这些问题都能够轻松解决。

特定工业场景

目前有些工业场景，如矿山内需要对人员进行定位实现安全保障。或者对工业生产中的物品进行定位，未来都可以基于UWB定位来实现。

结语

超宽带技术作为一种创新的无线通信解决方案，正不断拓展其应用领域，为各种应用场景带来新的可能性。随着技术的进一步发展和成熟，UWB有望在未来的通信领域中发挥更加重要的作用。
这里会在闲暇之余写些教程，实现一些有趣的应用。比如无钥匙开门、无人车跟随、UWB人员定位、无人车激光雷达SLAM定位与UWB定位结合、以及像GPS一样实现室内定位的教程。不过需要先从基础开始吧，先从UWB开始火起来的DW1000芯片开始！