近年來，UWB應用越來越廣泛，智能手機精準解鎖、工業車間設備追蹤、醫院患者監護、智能汽車無感泊車……在生產生活的各個角落里， UWB無線技術悄然滲透。
一、什么是 UWB？
UWB（Ultra-Wideband，超寬帶）是一種無需依賴載波的無線通信技術，其核心特征是占用極寬的射頻帶寬 —— 根據國際電信聯盟（ITU）定義，UWB 信號通常工作在 3.1~10.6GHz 的高頻段。與傳統無線技術通過調制載波傳遞信息的方式不同，UWB 通過發送納秒級的極短脈沖信號實現數據傳輸，這種獨特的信號模式讓它在定位精度上具備先天優勢。
從技術本質來看，UWB 更接近 “無線雷達” 而非傳統通信技術，其最初因軍事領域的精準定位需求而生，后來逐漸開放為民用，如今已成為物聯網高精度定位場景的核心技術之一。
二、UWB 的測距方式
測距是 UWB 實現精準定位的核心，通過測量信號傳播特征（時間、相位）計算距離，再結合三角定位解算位置，主流方式有三類：
1. 飛行時間法（ToF）：直接測量 UWB 信號往返發射端與接收端的時間，取半后結合光速算距離，以抵消時間同步誤差，實現厘米級精度，適用于智能門鎖、機器人避障等點對點場景。
2. 到達時間差法（TDoA）：無需終端同步，定位標簽廣播信號，多錨點捕捉信號到達時間并上傳服務器，服務器通過錨點位置與時間差推算距離，降低終端成本，適合工業、倉儲等海量資產追蹤。
3. 到達相位差法（PDOA）：搭配多天線錨點，利用信號到達不同天線的相位差算距離差、定方向，常與 ToF/TDoA 結合（PDOA 定方位、ToF/TDoA 算距離），用于自動跟隨機器人、汽車側向預警等場景。
三、UWB的技術優勢
UWB的獨特工作機制賦予了它一系列顯著優勢：
極高的精度： UWB信號具有超寬頻帶特性，使其距離分辨率或定位精度可以達到厘米級，遠高于藍牙和Wi-Fi的米級精度。
高安全性： 由于UWB脈沖極短且寬頻，其信號難以被攔截或干擾，并且通過飛行時間測距，可以有效防止中繼攻擊。
高傳輸速度： 脈沖信號傳輸速度快，響應時間極短，通常只有幾毫秒，實現了“無感”交互。
強抗干擾能力： UWB信號功率譜密度極低，寬頻特性使其在嘈雜的無線環境中像白噪聲一樣，幾乎不影響其他無線設備，也不易被其他設備干擾。
高穿透能力： 能夠穿透墻壁、木材等非金屬物體，在一定范圍內實現隔墻感知。
四、UWB 與 Wi-Fi、藍牙的對比
UWB、Wi-Fi 和藍牙雖同屬無線技術，但應用定位差異顯著，核心性能對比如下：
| 特性 | UWB | Wi-Fi | BLE藍牙 |
|---|---|---|---|
| 定位精度 | 厘米級（≤10cm） | 米級（5-10m） | 米級（1-5m） |
| 通信距離 | 中短距 | 中長距 | 中短距 |
| 數據速率 | 中低速（幾十至幾百 Mbps） | 高速（百 Mbps 至 Gbps） | 低速（≤2Mbps） |
| 抗干擾能力 | 極強 | 中等 | 中等 |
| 功耗水平 | 低 | 高 | 低 |
| 核心應用 | 精準定位、安全控制 | 高速數據傳輸、網絡連接 | 近距離設備互聯、簡單定位 |
| 典型場景 | 數字車鑰匙、工業追蹤 | 家庭上網、視頻傳輸 | 手環連接、智能家居控制 |
簡單總結： 三者并非簡單的替代關系，而是互補。Wi-Fi負責高速上網，藍牙負責低功耗設備連接，而UWB則負責處理所有需要精準空間感知的場景。
五、UWB 的應用場景
工業制造領域
在車間環境中，UWB通過TDoA測距實現工人、叉車及關鍵設備的實時定位，結合電子圍欄技術設置高危區域預警，避免機械碰撞事故；通過追蹤工具、物料的移動軌跡，能優化資源調度并降低資產丟失風險，同時統計人員工時數據助力生產流程優化。
倉儲物流領域
借助UWB定位系統，可實時監控貨架、托盤及揀貨設備的位置，與倉儲管理系統（WMS）聯動實現智能揀貨路徑規劃，提升庫存周轉效率；通過電子圍欄劃分存儲區域，能有效減少物資錯放、丟失問題，提高倉儲空間利用率。
醫療健康領域
在醫院場景中，UWB定位標簽可佩戴在新生兒、老年病患身上，實時追蹤其位置并設置安全區域，防止走失或誤入重癥監護室等限制區域；對于呼吸機、除顫儀等可移動醫療設備，通過UWB追蹤能大幅縮短尋找時間，提升急救響應效率。
消費電子與智能汽車
智能手機搭載UWB后可實現精準室內導航、智能家居無感控制；在智能汽車領域，UWB數字車鑰匙通過ToF測距實現 “靠近解鎖、遠離閉鎖” 的無感交互，還可支持自主泊車（AVP）等高級功能。特斯拉、華為等企業已將 UWB 集成到旗下汽車產品中，提升用戶體驗與安全性。
特殊安全領域
在監獄、礦井等場景，UWB 防拆手環可實時追蹤人員軌跡，設置禁入區域報警；在隧道施工中，結合環境傳感器的 UWB 系統能監測施工人員位置，同時預警塌方、氣體泄漏等風險，為高危作業提供安全保障。
六、UWB的未來發展趨勢
1. 生態系統的持續擴張： 隨著蘋果、三星、小米等主流廠商將UWB集成進手機，UWB芯片成本將逐步下降，推動其在更多消費電子產品和IoT設備中普及。
2. “空間感知”互聯網的基石： UWB將使設備真正理解自身與其他物體的相對位置關系，催生出全新的交互范式。例如，AR/VR設備可以通過UWB精準追蹤手柄和用戶位置，實現更沉浸的體驗。
3. 與AI的深度融合： AI可以分析UWB提供的連續、精準的位置數據，預測用戶意圖，實現更智能的自動化服務。例如，分析工廠工人的移動軌跡以優化生產效率或預警安全隱患。
4. 更廣泛的車載應用： 從數字鑰匙擴展到車內乘客監測、手勢控制、尾門腳踢感應等，打造更智能、安全的駕乘體驗。
5. 標準化與互聯互通： 行業聯盟（如FiRa聯盟）正在推動UWB標準的統一，確保不同品牌設備之間的無縫協作，這是技術大規模普及的關鍵。
值得一提的是，云里物里作為FiRa聯盟的重要成員之一，始終積極參與技術標準建設與產業生態合作，持續深耕UWB解決方案在智能制造、智慧辦公等場景的規模化落地。
總而言之，UWB技術憑借其無可比擬的精準定位能力，正在為我們打開一扇通往更智能、更便捷、更安全未來世界的大門。它或許不像5G那樣聲勢浩大，但作為一項“潤物細無聲”的基礎性技術，它必將成為構建未來數字世界不可或缺的關鍵拼圖。
