本期看点 ① UWB：一种快、准、稳的无线通信技术

② 定位无处不在，UWB高精准定位技术的广泛应用

③ UWB高精度定位技术应用于产业数字金融

“你好，请问你们无线WiFi的密码是多少？”这句话在我们的生活中随处可见。当提到无线技术时，首先想到的大多是一些家喻户晓的名称，例如Wi-Fi，蓝牙、GPS、RFID等。随着科技的不断进步与商业化，越来越多的技术进入消费领域，逐渐被熟知。2019年，iPhone11里加入了UWB技术，UWB技术进入了大众的视野。

UWB：一种快、准、稳的无线通信技术

简单来说，UWB（Ultra Wide Band，超宽带通信）是一种无线通信技术。2002年，FCC（美国联邦通信委员会）在民用领域开放时，定义其为信号绝对带宽不小于500MHz，并使用3.1GHz~10.6GHz频段的通信方式。

UWB技术具有带宽极宽、抗干扰性能力强、数据传输速度快、定位精度高、发射功率低等诸多优势，主要应用于室内通信、家庭网络、位置测定、雷达检测等领域。

UWB技术最早设想的应用是用于数据的短距离无线高速传输，以充分利用其带宽大的特点，然而相对于USB等其他方案来说无论是成熟度还是成本都没有优势，同时，应用在类似距离场景的无线协议（如WiFi）则在兴起，并且其传输速度改善进度很快，这也一定程度上降低了UWB的竞争优势。UWB的另一个应用思路是利用其低功耗的优势，因此曾经有很多关于把UWB应用在可穿戴设备上的研究。然而，UWB在这个场景里又遇到了蓝牙，相对于蓝牙，UWB的功耗优势并不是特别显著，尤其是在可穿戴设备和手机等智能设备之间通信无需很高的数据率时，UWB的高带宽、高能效比的特性更是难以体现。

经过十多年的演进，UWB终于凭借高带宽的优势找到了一个合适的方向——定位应用。基于纳秒级脉冲的特性，今天的UWB技术可做到约10cm的精准定位，其精度是蓝牙或Wi-Fi技术的 100 倍，并且能测量角度和距离，其他任何现有技术都无法做到这一点。

与蓝牙或WiFi等基于射频信号强度来做定位的方法相比，UWB定位技术使用的原理与雷达更类似，即发送端发射一个信号，接收端在收到这个信号之后经过协议定义的延迟后，再发回给发送端，这样发送端只要比较发送和接受信号的时间差，并乘以光速，就能获得发送端与接收端之间的距离。根据多个发送端与接收端的距离，就可以通过几何关系计算出接收端的位置，从而实现定位。

因此，一套完整的UWB高精度定位系统一般包含四部分：

基站：要使用UWB技术给一个空间做室内定位，必须要预先在该空间安装好定位基站。基站通过UWB信号和定位标签进行通信，实现标签的定位功能；

标签：待定位的人员、物品上须佩戴能够发射UWB信号的定位标签，与基站相互通信，使标签自身被定位；

定位引擎：环境中的基站实时通过网络原始数据发送给定位引擎，可位于本地服务器或云端，定位引擎运行定位算法，实时计算出带定位标签的坐标位置；

显示终端：定位引擎计算出的标签坐标，要在显示终端上呈现。终端可能是PC、平板电脑、手机等任意有浏览器的屏幕。

UWB定位系统的组成

资料来源：全迹科技官网

定位无处不在，UWB高精准定位技术的广泛应用

早上出门看太阳，晚上回家观北斗，从观星探路开始，人类有了方向。随着社会的发展，借助技术工具的力量，如今定位应用无处不在，从GPS室外导航到利用UWB等通信技术实现的室内导航，高精度定位技术实现了人、物品的实时定位。

在这次抗击新冠肺炎的过程中，事实证明UWB高精度定位技术是唯一能够真正有助于追踪接触者和保持社交距离的技术，因为在需要信任数据的情况下，准确性和可靠性是设计高效解决方案的关键特性。与其他无线技术不同，UWB可提供追踪病毒接触者和保持社交距离所需的准确性，它可以计算出人与人之间的距离，精确到厘米，从而确定人与人之间的距离是否足以传播病毒。

目前，UWB高精度定位技术已经为汽车、工业、消费和基础设施等四十多个垂直市场的产品和服务带来了价值。

工业：

实时追踪资产和库存，改进流程，提高搜索效率，减少资源浪费；

物流仓储：

跟踪标签所在的标的物，减少保险检查的环节，使仓储管理变得灵活；

军事：

人员定位和设备追踪，例如城市作战训练、弹药仓库管理、高级研发等；

医疗保健：

实时跟踪病人进行照顾和管理，利于病情分析和治疗改进；

危险环境：

定位个人和资源，安全位置紧急搜索，人员监控，优化管理过程，做到安全有效；

重点安保区域：

人员的进出管理、实时位置查询、禁区监管、隔离控制、人员调度，能对人员的位置、行进路线、距离、速度等进行监控和统计；

体育：

实时跟踪与计算运动员的方向和速度等，详细的性能分析，记录队伍的比赛实况等。

2019年8月，三星、索尼、恩智浦、博士在内的多家公司还联手成立了FiRa联盟，参与厂商涵盖UWB芯片、设备和应用解决方案商，此联盟旨在利用UWB技术推动用户无缝体验，发展UWB生态系统，这一动作无疑进一步加速了UWB的生态发展。

目前全球UWB定位技术主要行业巨头有：爱尔兰DecaWave 、英国Ubisense、美国Time domain、Zebra、荷兰NXP等，国内全迹科技、联睿电子、浩云科技、精位科技等数十家企业也开始风云乍起，迎接市场的红利期。

据Market Watch预测，UWB市场规模将以5.4％的年复合增长率增长，预计到2028年有望达到1280亿美元。另据物联传媒数据预测，我国2022年UWB企业级应用的市场体量将达到121.5亿元，远超2016年的2.97亿元，实现快速增长。

资料来源：物联传媒、中信证券研究部

UWB高精度定位技术应用于产业数字金融

精准定位功能是UWB技术与其他定位解决方案的最大不同之处，能够在许多不同场景应用中提供准确的位置信息，具有深远的意义。UWB高精度定位技术应用于产业数字金融，可实现对人员、资产的实时监控，全方位掌控制造业供应链、产业链中的底层资产情况，进而帮助其提高整体生产效率和管理水平。

借助UWB高精准定位技术获取一手客观真实的企业生产、经营数据，实现企业管理的信息化、数据化、智能化、精细化，可帮助金融机构更好地评估其完整的信用体系，更好地提供金融服务，助推产业数字金融服务的发展。

UWB室内定位系统多数属于定制项目，根据空间大小、人员数量及环境复杂程度的不同，硬件配置差异较大。一个空间内的UWB室内定位最小系统的部署包含：基站3个、定位引擎以及基站电源和支架，定位标签及显示终端的数量则根据定位对象及使用人数来选配，以TDoA方案为例，基站硬件费用2000-3000元/个，施工及耗材费用1000-1500元/基站，标签费用200-300元/个，由于大多受环境因素影响，3个基站在一个空间里的基础范围在900平米左右，费用1-1.5万元左右。

未来，位置服务将会无处不在，只有更高精度的定位信息才能带来更高的价值，比如说提高流程效率、精确的人员与移动物体追踪、利用实时场景做出决策等等。

虽然目前有很多定位技术，但是从定位精度的角度来说，UWB定位技术无疑是其中的佼佼者，发展迅速的行业联盟 FiRa 对半导体、移动、基础设施和消费类领域的 50 多家公司进行了重组，目前正在积极开展协议定义工作，以确保互操作性，开发人员正以各种全新方式运用 UWB 技术，多技术的融合方案将更符合市场的需求。

UWB提供的更高精度的定位和定位数据，是产业数字金融构建交易信用风控模型所必须的维度和数据的重要组成部分，在产业数字金融的实践中有着重要用途。作为有着百万亿市场体量的蓝海，产业数字金融反过来又为UWB提供了广阔的市场。通过UWB等数字科技技术，产业数字金融实现对底层资产的数字化穿透，赋能金融机构，满足实体企业融资需求。

参考文献：

[1]The Market Watch：Ultra-Wideband (UWB) Market | Global Share, Trends, Segmentation,Analysis and Forecast to 2021-2028

[2]Infsoft：Whitepaper-EN-Indoor-Positioning

[3]Qorvo：《定位技术的演变：通往UWB之路》

[4]EEWORLD：FiRa联盟逐步壮大，UWB即将迈入新层级

[5]中信证券：小米「一指连」，UWB技术提升智能家居用户体验

文章作者: 陆昕卉  李万林（聚均科技综合管理部）

图片编制:  曹  蕾（聚量集团办公室）

总 策 划:  乔嘉男（聚量集团办公室）