UWB定位技術作為目前業界精度最高的商用無線定位技術，具有相對較高的實時定位精度，通常能夠在現實環境中獲取高達10cm~20cm的定位精度。

一、 什么是UWB定位技術？

UWB定位技術是一種無線載波通信技術，即不采用正弦載波，而利用納秒級的非正弦波窄脈沖傳輸數據，因此其所占的頻譜范圍很寬。

從頻域來看，超寬帶有別于傳統的窄帶和寬帶，它的頻域更寬。窄帶是指相對寬度（信號帶寬與中心頻率之比）小于1%，相對帶寬在1%到25%之間的被稱為寬帶，相對帶寬大于25%，而且中心頻率大于500MHz的被稱為超寬帶

從時域上講，超寬帶系統有別于傳統的通信系統。一般的通信系統是通過發送射頻載波進行信號調制，而UWB是利用起、落點的時域脈沖（幾十納秒）直接實現調制，超寬帶的傳輸把調制信息過程放在一個非常寬的頻帶上進行，而且以這一過程中所持續的時間，來決定帶寬所占據的頻率范圍。

二、UWB 定位系統組成

EHIGH恒高UWB定位系統基本組成包括UWB標簽、UWB基站、定位引擎三個部分。

1）UWB標簽

定位標簽附著于定位對象的表面，當標簽進入基站的信號覆蓋范圍內，即自動與基站建立聯系，發送電磁波信號來確定標簽位置。每一個標簽都有唯一的ID號，可通過這個ID號將定位的對象聯系起來，使定位基站通過標簽找到實際定位的位置。

2）UWB基站

UWB基站分布于定位區域的幾何邊緣，并對該區域進行信號覆蓋。室內定位基站主要功能就是探測標簽的數據信息并上傳至服務器進行匯總分析。一個定位系統一般要由三個以上的定位基站組成，它們可以接收定位終端（即定位標簽）發送的UWB信號，并進行互相關系分析，計算信號傳播時延，在通過特定的算法計算出待定位標簽與基站之間的距離，再通過有線網絡或WLAN傳遞給定位引擎。

3）定位引擎

運行在PC端程序，通過基站和標簽之間的測距結果，結合基站地圖信息精確算出標簽的具體位置，并呈現在監控終端。

三、UWB定位技術如何獲取準確的位置信息？

在實際的無線傳輸環境中，電磁波會受到周圍環境如墻壁、玻璃、金屬等物體的反射（類似于可見光的反射），產生多徑信號。接收節點（基站）往往不僅能接收到直達信號，還能接收到反射路徑傳播的信號，并且直達路徑信號和反射路徑信號是相加的關系。

所以，定位系統想要精準測量電磁波的飛行時間，實現精確定位，關鍵在于接收節點能否正確接收到發射節點（標簽）所發送信號的直達路徑。

如果接收節點不能分離出信號中的直射路徑，則接收節點定位的依據是直射路徑信號和反射路徑信號相加的結果，從而影響時間信息的獲取，對定位精度造成影響。因此為了提高定位的精準度，定位系統需要提取出首達路徑信號。

UWB時域信號較窄，使得時間分辨率增強，接收多徑反射延時信號與直達信號的時間差一般大于脈沖寬度，因此，信號在時域上是可分離的，因此系統可快速提取出直達信號，實現精確定位。

UWB信號持續時間短，除了利于提取出首達信號，提高定位精度外，還有以下三個優勢：

1）工作時間短、設備功耗低

UWB系統使用間歇的脈沖來發送數據，脈沖持續時間很短，一般在0.20ns~1.5ns之間，有很空的占空因數，系統耗電可以做到很低，在高速通信時系統的耗電量僅為幾百μW~幾十mW。民用的UWB設備功率一般是傳統移動電話所需功率的1/100左右，是藍牙設備所需功率的1/20左右。因此，UWB設備的電池壽命，相對于傳統無線設備有著很大的優越性。

2）對其他設備干擾小

由于UWB脈沖極窄、頻帶極寬，其帶寬相當于1000個電視頻道或3萬個FM廣播頻道，因此單位頻寬內的功率密度相當低。美國FCC對UWB的發射功率做了嚴格限制，其功率密度甚至低于一般的噪聲水平（比如，低于一部筆記本電腦的輻射）。因此，UWB對其他設備的影響微乎其微。

3）1S內可同時工作的標簽多，容量高

UWB使用的帶寬在1GHz以上，甚至可高達幾個GHz，那么每發送一個UWB信號的持續時間就非常短了。通俗一點，我們可以將信號通信看作不同寬度車輛行駛，如自行車（UWB信號）、汽車（窄帶信號），馬路寬度一定（時間資源），車輛越窄，馬路上容納的車輛就越多，如只有自行車在馬路上行駛和只有汽車在馬路上行駛時，自行車的容量會大大多于汽車。因此，UWB定位系統容量大，可同時容納成百上千個定位標簽同時工作。

目前，UWB定位技術的定位精度是其他定位技術中遠遠不能比擬的。EHIGH恒高UWB定位系統已成功將UWB定位技術和物聯網的相結合，實現了UWB定位系統在工業4.0、石油化工、電力能源、公安司法等領域的應用，并不斷推動高精度位置服務的快速發展。隨著新行業應用的不斷發掘，成本價格的不斷下降，UWB定位技術的真正爆發時間也不會太遲。