UWB(超宽带)高精度定位系统在国内外的发展现状呈现出显著的差异和共同的趋势。
一、 UWB(超宽带)高精度定位系统在国内外发展
1. 国内现状
在中国，UWB定位技术得到了迅速的发展和广泛应用。根据博思数据研究中心的报告，中国UWB定位行业已经形成了较为完整的产业链，并且在多个领域如工业、能源、汽车、医疗等得到了应用。此外，中国在UWB标准制定方面也取得了进展，新版《超宽带(UWB)设备无线电管理暂行规定》的出台，为国产UWB方案提供了政策支持和市场空间。国内企业如全迹科技等在UWB高精度室内定位技术方面也处于领先地位，推出了多种创新产品。
中国的UWB定位市场正在快速增长，预计未来几年将保持较高的增长率。这得益于国家政策的支持、技术进步以及市场需求的增加。然而，中国UWB定位行业仍面临一些挑战，例如技术标准化程度不高、市场竞争激烈以及国际技术依赖等问题。
2. 国外现状
在全球范围内，UWB技术同样受到广泛关注，并且在多个领域得到了应用。国外厂商如恩智浦、Qorvo和苹果等在UWB芯片领域占据主导地位。这些公司开发的UWB芯片具有较高的精度和可靠性，通常可以实现厘米级的定位精度。
国外的UWB技术发展不仅限于室内定位，还扩展到了室外定位系统，例如通过融合北斗系统实现室内外无缝切换的高精度定位。此外，国外研究机构和企业在提高UWB定位精度、功耗优化和标准化方面也取得了显著进展。
3. 共同趋势
无论是在国内还是国外，UWB技术都展现出强大的潜力和广阔的应用前景。随着技术的不断进步，未来的UWB定位系统将更加精准、高效和低功耗。例如，通过改进天线设计和信号处理算法，可以进一步提升定位精度。此外，多源数据融合技术的应用使得UWB定位系统在复杂环境中也能保持高精度和稳定性。
总之，UWB高精度定位系统在全球范围内都呈现出快速发展的态势，其应用领域不断扩展，技术创新持续推动行业发展。国内外市场都在积极布局，以期在未来占据更大的市场份额和技术优势。
二、 UWB高精度定位系统在医疗领域的应用案例有哪些?
UWB高精度定位系统在医疗领域的应用案例丰富多样，涵盖了从人员管理到设备追踪的多个方面。例如，医惠科技基于全迹科技UWB定位技术，为医院量身打造了确保婴儿安全管理的智能监控系统，能够24小时全天候保障婴儿安全。此外，UWB高精度定位系统还被应用于智慧养老院，实现对医院、养老院人员、资产的精准定位和互联。在医疗设备方面，UWB技术已被用于电子内窥镜、喉镜和超声波传感器等设备中。思为无线推出的uwb650模块在医疗行业中的应用，展示了其如何通过高精度定位和高速数据传输满足医疗行业的需求。全迹科技医院高精度定位管理系统使用UWB室内定位技术，通过在医院区域安装定位基站，为医护人员和病人佩戴定位标签的形式，实现人员精准实时定位。通过在医疗设备上安装UWB标签，可以实时监测和管理医疗设备的位置和状态，有助于医院对高值移动资产、高值耗材和大型医疗设备进行更有效的管理。FUWIT铨顺宏医院/养老院工作人员定位系统软件，选用UWB定位技术性，根据在医院/养老院布署一定数目的定位通信基站，为病人/老人配戴心跳定位智能手环的方式，实现精准定位。全图通位置网络有限公司采用UWB高精度定位技术，对人员、物品、药品等做到实时精确定位。在紧急救援场景下，UWB技术也能够实现快速定位受伤人员，提高救援效率，救援成功率更高。UWB技术在医疗行业中的定位与数传应用场景，使得医院在医护数据方面可视化，可通过对信息的数据分析找到优化工作流程的方法。
三、 国内外UWB定位技术的标准化进展有何不同?
国内外UWB定位技术的标准化进展存在一些显著差异。
在国际上，IEEE 802.15.4a是第一个针对测距和定位的物理层国际标准，它提供了高精度测距和定位的能力，并规定了两种信号格式：基于脉冲无线电UWB(IR-UWB)和chirp扩频。此外，IEEE 802.15.4z等标准也在不断演进，推动了UWB-OFDM在不同领域的广泛应用。这些国际标准的发展表明了全球范围内对高精度定位技术的需求和推动。
相比之下，中国在UWB技术的标准化方面也有显著进展。例如，全迹科技参与制定了国家标准《信息技术实时定位系统性能测试方法》，以及国内首个系统级UWB数字车钥匙标准。此外，新版《规定》开放了7163MHz至8812MHz的频率范围用于UWB技术与设备的开发，这表明中国在推动新技术与新设备的标准化方面采取了积极措施。
然而，中国的新版《规定》对UWB技术的使用频段进行了更为严格的限制，相比于上一版本，国内UWB的使用频段被大幅收窄。这种变化可能会影响UWB技术在国内的应用和发展。
总体来看，国际上通过IEEE等组织推动了多项UWB技术标准的制定和更新，而中国则通过国家标准和行业标准来引导和规范UWB技术的发展。
四、 如何解决UWB定位系统在室外环境下的精度问题?
要解决UWB定位系统在室外环境下的精度问题，可以从以下几个方面入手：
- 基站部署与布局：选择空间无遮挡的视野开阔处安装UWB基站，并确保基站天线不贴近金属物，以减少多径效应的影响。此外，合理布置参考基站的位置和数量，可以提高定位精度。
- 抗差自适应滤波技术：采用改进的抗差自适应滤波方法来处理定位误差。这种方法能够有效应对环境噪声和其他干扰因素，从而提升定位精度。
- 数字滤波与时域窗口补偿：对系统噪声进行补偿，可以通过数字滤波和时域窗口等方法来减少噪声对定位精度的影响。
- 室内外融合定位：结合室外北斗差分技术和UWB技术，实现更精确的室外定位。例如，使用室外北斗差分技术可以达到厘米级的定位精度。
- 环境适应性设计：在设计UWB定位系统时，考虑不同环境条件下的表现，如温度变化和湿度等。通过实验研究和优化设计，提高系统在恶劣环境条件下的稳定性与精度。
五、 UWB技术与北斗系统融合的最新研究成果是什么?
最新的研究成果表明，基于北斗统一时空基准体系，技术团队开发了北斗+UWB融合定位方法，解决了地铁内由人体遮挡和复杂环境引起的信号干扰问题，为复杂环境中精准定位提供了新的解决方案。此外，广哈通信采用的UWB/北斗室内外一体化融合高精度定位技术，实现了室内外无缝切换，定位精度达到≤30厘米，并通过5G专网传输实现海量数据的高速、低延时、高可靠传输。
六、 在提高UWB定位系统功耗优化方面，目前有哪些创新技术?
在提高UWB定位系统功耗优化方面，目前有几种创新技术：
- 低功耗UWB收发器：Imec研究团队开发了一种兼容IEEE 802.15.4z的低功耗脉冲无线电(IR)超宽带(UWB)收发器。这种收发器在TX/RX模式下的功耗非常低，仅需8.7/21毫瓦，并且基于28纳米CMOS技术制造。其低功耗特性源于高度优化的RX架构和创新的数字极化发射器架构，以及分布式、两级、全数字PLL的设计，这些都显著降低了芯片的功耗。
- 智能自适应算法：为了应对复杂环境下的多径衰落等挑战，UWB系统需要具备智能、自适应的算法来平衡性能与功耗。通过硬件底层优化，可以更好地控制功耗。
- LE UWB PHY：IEEE P802.15-23-0452-06-04ab 提出了一种新的低功耗 UWB PHY(LE UWB PHY)，它采用了多种共存策略，如能量检测、监听-发言机制和基于 SSBD 的 CCA LBT，以减少对其他系统的干扰。此外，LE UWB PHY 还使用较短的前导序列和较短的空时，提供额外的鲁棒性和干扰缓解。
- 无线双向通信技术：某些UWB定位系统采用了无线双向通信技术，这不仅降低了成本，还提高了系统的整体效率和续航能力。例如，在TDOA定位系统下，每天工作8小时具有超低功耗特性。
