UWB定位技術(shù)是一種利用無(wú)線信號(hào)進(jìn)行精確位置定位的技術(shù)，它利用超寬帶無(wú)線電信號(hào)通過(guò)測(cè)量信號(hào)的到達(dá)時(shí)間、相位差和信號(hào)能量等參數(shù)來(lái)確定物體的精確位置。

UWB定位技術(shù)具有多種優(yōu)勢(shì)，首先，它具有較高的定位精度，可實(shí)現(xiàn)毫米級(jí)的精確定位。其次，UWB具有較高的抗干擾能力，能在多路徑傳播和多路徑干擾環(huán)境下保持較好的定位性能。此外，UWB技術(shù)還具有較好的穿透能力，可以穿透一些障礙物進(jìn)行定位。

UWB定位系統(tǒng)由UWB基站，UWB標(biāo)簽構(gòu)成

在UWB定位系統(tǒng)中，一個(gè)標(biāo)簽通過(guò)與三個(gè)基站的信號(hào)交互進(jìn)行三角測(cè)量，最多可以有30個(gè)標(biāo)簽同時(shí)與這三個(gè)基站通信，實(shí)現(xiàn)對(duì)多個(gè)目標(biāo)的高精度定位和跟蹤。

采用三點(diǎn)平面定位法，精確的定位計(jì)算：在UWB和AoA定位系統(tǒng)中，采用三點(diǎn)平面定位法，通過(guò)三個(gè)已知基站接收來(lái)自未知標(biāo)簽的信號(hào)，精確測(cè)量信號(hào)到達(dá)的時(shí)間或角度從而實(shí)現(xiàn)高精度的定位。

UWB定位系統(tǒng)可以在UWB基站覆蓋區(qū)域范圍內(nèi)，結(jié)合UWB標(biāo)簽，配合UWB的TDOA算法及終端顯示設(shè)備，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的人員定位、監(jiān)測(cè)和追蹤任務(wù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)人員和物品的實(shí)時(shí)定位和監(jiān)控管理，定位精度達(dá)到10~30厘米。

藍(lán)牙AOA定位AOA(到達(dá)角、接收角）、AOD（出發(fā)角、發(fā)射角）使用了相同的底層，使用發(fā)射角(AoD)，發(fā)射設(shè)備包含一個(gè)多天線陣列，通過(guò)設(shè)備發(fā)送特殊的測(cè)向信號(hào)，然后由另一個(gè)設(shè)備使用該信號(hào)來(lái)計(jì)算接收信號(hào)的方向。

UWB定位系統(tǒng)大致分為位置感知層、網(wǎng)絡(luò)傳輸層和定位應(yīng)用層，主要包括：定位引擎服務(wù)器、智能終端、交換機(jī)、UWB基站、UWB標(biāo)簽、UWB模塊、軟件接口等。

UWB定位工作原理

每個(gè)定位標(biāo)簽以UWB脈沖重復(fù)不間斷發(fā)送數(shù)據(jù)幀

定位標(biāo)簽發(fā)送的UWB脈沖串被定位基站接收

每個(gè)定位基站利用高敏度的短脈沖偵測(cè)器測(cè)量每個(gè)定位標(biāo)簽的數(shù)據(jù)幀到達(dá)接收器天線的時(shí)間

定位引擎參考標(biāo)簽發(fā)送過(guò)來(lái)的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)，確定標(biāo)簽達(dá)到不同定位基站之間的時(shí)間差，并利用三點(diǎn)定位技術(shù)及優(yōu)化算法來(lái)計(jì)算標(biāo)簽位置。

采用多基站定位多采用TDOA，TOA算法

AOA定位系統(tǒng)架構(gòu)分為四層，分別為對(duì)象層、采集層、處理層和展現(xiàn)層

對(duì)象層: 包括被定位的設(shè)備或物體，它們通過(guò)發(fā)送信號(hào)與系統(tǒng)進(jìn)行交互。

采集層: 由接收設(shè)備（如基站）組成，負(fù)責(zé)接收來(lái)自對(duì)象層的信號(hào)，并測(cè)量信號(hào)的到達(dá)角度（AoA）。

處理層:包含定位引擎服務(wù)器、數(shù)據(jù)服務(wù)器、業(yè)務(wù)服務(wù)器，服務(wù)器負(fù)責(zé)位置運(yùn)算、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)審核等工作。

展現(xiàn)層: 系統(tǒng)定位數(shù)據(jù)的初始化、業(yè)務(wù)流程管理、用戶管理、數(shù)據(jù)查詢等均通過(guò)瀏覽器實(shí)現(xiàn)。

UWB定位技術(shù)和藍(lán)牙AOA有哪些不同？

UWB、藍(lán)牙，是一種通信技術(shù)于標(biāo)準(zhǔn)，各有其標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，兩者應(yīng)用頻段也不相同，UWB遵循IEEE 802.15.4-2020 Standard協(xié)議,藍(lán)牙發(fā)展至今已到5.2代標(biāo)準(zhǔn)。

AOA、AOD、TOF、TDOA等，皆為定位方法，AOA可配合藍(lán)牙應(yīng)用，也可配合UWB應(yīng)用，而藍(lán)牙，目前不會(huì)配套TOF，TDOA應(yīng)用，此點(diǎn)由硬件底層技術(shù)決定了。

AOA方法：簡(jiǎn)化理解，就是通過(guò)測(cè)量標(biāo)簽與基站的角度，進(jìn)行換算得出兩者的距離，因而兩者的角度辨識(shí)度是關(guān)鍵。

TOF、TDOA方法，簡(jiǎn)化理解，就是通過(guò)時(shí)間進(jìn)行測(cè)量，什么時(shí)間呢，是標(biāo)簽與基站之間的信號(hào)飛行時(shí)間，無(wú)線信號(hào)的飛行速度近似光速，所以測(cè)量精度要求會(huì)高。

UWB定位技術(shù)的實(shí)現(xiàn)步驟

獲得各節(jié)點(diǎn)間的距離

使用位置解算方法得到坐標(biāo)初值

對(duì)坐標(biāo)初值做濾波處理實(shí)現(xiàn)定位功能。

UWB技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中的特點(diǎn)

高速的數(shù)據(jù)信息傳遞:超寬帶信號(hào)的帶寬非常大，所以它傳遞數(shù)據(jù)信息時(shí)，信道容量也非常的大，超寬帶信號(hào)對(duì)于信號(hào)的傳遞速度大概500M，所以，由于超寬帶的此特性，它在信號(hào)的調(diào)制方面，也發(fā)揮著重要的作用。

能耗較低:UWB發(fā)送數(shù)據(jù)使用的脈沖是間歇性的，且持續(xù)時(shí)間極短，即它的耗電量是非常小的，最高通常也只有幾十毫安.

高安全性：由于UWB信號(hào)具有極寬的頻率帶寬，導(dǎo)致其能量在頻譜上高度分散，從而使信號(hào)難以被檢測(cè)和攔截，增強(qiáng)了通信的隱蔽性和安全性。

抗多徑能力強(qiáng)：通常無(wú)線通信信號(hào)，由于其在時(shí)域上通常具有連續(xù)性，所以通信質(zhì)量和數(shù)據(jù)傳輸速率受到一定程度上的限制，而UWB信號(hào)是持續(xù)極端時(shí)間的窄脈沖信號(hào)，故多徑信號(hào)在時(shí)域上不是連續(xù)的，所以在多徑情況下，脈沖不會(huì)重疊，所以具有一定的抗多徑性能。

定位精度高：UWB定位能夠達(dá)到ns級(jí)別，再基于此，使用不同的測(cè)距算法后，這也使對(duì)于位置的估計(jì)精確至厘米級(jí)，且它對(duì)其他設(shè)備干擾小。