解锁精准定位：UWB低功耗蓝牙信道探测如何重塑定位技术

发布时间：2024-12-11 16:16:25

来源：RF技术社区 (https://rf.eefocus.com)

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UWB得益于其厘米级精度、低延迟和强大的安全功能，在需要精确定位的应用中（如室内实时定位系统/RTLS、车辆安全访问和运动追踪等）得到了广泛的商业应用。与此同时，BLE借助其低功耗、高性价比的特点以及在消费类设备中的普及性，在物联网（IoT）生态系统中仍不可或缺。对于技术产品开发人员而言，了解UWB和BLE作为定位技术的优势至关重要，需要对准确性、可扩展性、功耗、成本和安全等多个因素进行综合比较。

UWB已成为实现精确、实时定位测量的强大工具。其工作频段覆盖从3.1至10.6GHz的宽广范围，利用飞行时间（ToF）技术进行高精度距离计算。UWB基于脉冲的传输方式使其比窄带信号更快且更抗干扰，在复杂的多径环境中展现出显著优势。

UWB采用飞行时间技术测量两个设备间的距离

另一方面，BLE传统上依赖接收信号强度指示（RSSI）、到达角（AoA）和出发角（AoD）等技术进行定位。随着一种称为“信道探测（CS）”技术的引入，BLE正在不断发展，定位精度得到显著提升。BLE信道探测利用相位测距（PBR）和往返时间（RTT）技术，获得亚米级定位精度，尽管这以更高的功耗和更长的测距时间为代价。

在某些应用中，UWB与BLE CS技术的互补性得到了凸显。例如在仓库管理中，BLE CS可以粗略估算资产位置，而UWB则提供更精细的位置信息，使它们成为混合系统中的理想搭档。虽然UWB在精度和安全性方面表现卓越，但BLE凭借在物联网设备中的普及率以及即将推出的增强功能，使其在各种定位应用中成为强有力的竞争者。

Qorvo高级技术市场经理Sri Sridharan就UWB/BLE CS技术应用的现状分享了他的看法：

问：与UWB相比，您如何看待蓝牙的竞争地位？

蓝牙背后拥有强大的支持力量和庞大的用户基础；是除Wi-Fi之外最受欢迎的短距离无线连接技术。然而我们认为，UWB本身具有诸多优点，尤其是在需要以厘米级精度定位物品时表现尤为突出。此外，作为定位技术，UWB在安全性和抗干扰能力方面相较于蓝牙具有更大竞争优势。

问：能否举例说明蓝牙CS在广泛应用于各类设备时面临哪些挑战？

蓝牙CS自6.0版本推出以来，似乎并不具备支持大规模设备的能力。以室内资产追踪为例，其实际应用规模并不像UWB那样可扩展；此外，蓝牙CS的功耗问题也令人担忧，因为它采用复杂的测距程序，空中传输时间长。使用蓝牙的初衷就是低功耗；然而，当它被用于精细测距等场景时，实际上已经不再具有低功耗的优势。

问：您如何看待UWB的未来应用？

我们已看到UWB被应用于手机、汽车和工业实时定位系统（RTLS）中。医疗与保健领域企业正在评估超宽带如何为它们带来改变，因为UWB可以通过追踪设备、患者和工作人员来提高医院运营效率。在消费领域，作为感测技术的UWB在检测人体存在或监测生命体征等方面拥有巨大潜力。最后，如果你可以通过UWB安全地进出汽车，那么为什么不能用它来实现家用安全门禁呢？

UWB应用场景

对于这两种技术来说，可扩展性等其它问题如也必须仔细考量。UWB能够在大型部署中高效扩展，使其非常适合工厂等需要精确跟踪大量资产的关键环境。然而，BLE CS由于复杂的测距程序，在某些应用场景下的可扩展性受到了限制。

点击了解更多关于UWB和BLE CS各自的独特优势，及其针对特定应用需求的采用情况。

文章转载自Qorvo半导体公众号