UWB定位技术的应用场景

 

UWB定位技术背景：

 

 

位置信息在人们的安全生产、安全作业、安全巡检的企业端和消费端的寻物、车钥匙、雷达检测、生命检测等不同行业有重要的应用和需求，典型的位置服务（Location Based Services, LBS）包括对周边人物和资源查找、物品查找、轨迹查询等。LBS的核心任务是目标人或物的定位，无论是在空旷的室外环境还是遮挡的室内环境下，都要求LBS能够快速准确地获得移动终端位置并继而提供相应定制化、高质量的信息和服务。

全球定位系统（Global Positioning System, GPS）是迄今应用最为成功的定位系统，它通过GPS卫星信号接收机捕获、测量来自在轨卫星的广播信号，可以在全球范围提供高精度、全天候的连续定位能力。但在室内和高楼密布的城区等信号遮挡严重的密集环境中，由于接收机捕获不到足够强度的卫星信号，GPS的定位质量难以得到保证甚至无法完成定位，使其可用性受到严重制约。

    UWB（Ultra-Wideband）定位技术是一种通过使用超宽带（UWB）脉冲信号来实现高精度定位的技术。它使用了极短的电磁脉冲来传输数据，并通过计算从接收器和发射器之间的时间差来确定物体的位置。这种技术能够提供非常高的定位精度，通常可以在几厘米到几毫米的范围内定位目标；室内定位场景中UWB定位技术是重要的组成部分，通过UWB定位技术可以有助于提高企业的安全生产、安全作业、安全巡检的管理要求；同在消费端也有着寻物、车要求、雷达检测、生命检测等不同的应用需求。

系统架构——UWB基站+蓝牙信标（可选）+定位标签

 

 

 定位原理：UWB基站和UWB标签相互测距并且把UWB标签的测距数据通过UWB基站的有线网络回传到定位服务器；UWB标签在蓝牙信标区域通过扫描蓝牙信标并且把数据通过UWB数传基站的有线网络 回传到定位服务器

 定位精度：UWB基站区域： 1米，蓝牙信标区域：1-3米

 适用场景：工厂、电力、隧道煤矿管廊等场景对定位精度有较高的要求场景，能方便施工，相对遮挡较少的场景。

 

   定位原理：UWBAOA基站和UWB标签之间相互测距，并且把UWB标签相对UWBAOA基站的俯仰角、方位角等数据通过UWBAOA基站有线网络回传到定位服务器；

    UWBAOA基站区域： 1米左右，

   适用场景：工厂、医院、公检法司等场景，环境相对复杂、单个房间较多的场景，需要实现二维定位的应用。

 

 

定位原理：定位标签和UWB信标之间相互测距，向蓝牙lora基站回传测距数据，通过有线网络或者4G5G回传到定位服务器

    定位精度： 1米（无遮挡情况下）

    适用场景：能源化工、工厂、水厂等场景对定位精度有较高要求的场景同时不方便布线施工的场景。

 

方案优势：

高精度、高可靠性、高安全性、拓展性、相对灵活性部署

 

应用场景：人员定位管理、防碰撞预警、车钥匙等

一、工业制造行业

• ‌人员与设备定位‌：通过厘米级精度追踪工人、叉车及设备位置，优化生产流程并提升安全管理效率（如高危区域实时报警）‌。

• ‌防撞预警与工时统计‌：结合电子围栏实现设备防撞预警，同时分析人员移动轨迹优化排班和资源调度‌。

• ‌资产管理‌：实时监控关键资产（如工具、物料），降低丢失风险并提高周转率‌

二、仓储物流领行业

• ‌货物追踪与路径优化‌：实时定位货架、托盘及叉车，结合WMS系统提升库存管理和拣货效率‌。

• ‌智能调度与防丢监控‌：通过电子围栏划分存储区域，减少物资丢失并优化仓储空间利用率‌

医疗健康领域

三、医疗养老行业：

患者安全管理:实时定位患者(如新生儿、老年病患)，通过电子围栏防止走失或误入危险区域。

医疗设备管理:追踪呼吸机、除颤仪等设备位置，缩短寻找时间并统计使用频率。

能源与基建领域四、

四、能源电力行业：

电力与化工厂安全:在变电站、化工厂部署定位系统，实现人员巡检监控、危险区域权限管理及应急响应。

隧道/矿广井管理:实时监测施工人员位置，结合环境传感器预警塌方、气体泄漏等风险。

五、公检法司行业

监狱人员监管:通过防拆手环追踪犯人活动轨迹，设置禁入区域报警防止越狱。

审讯室监控:实时记录羁押人员行为数据，确保司法透明性。

六、消费电子和汽车钥匙行业

智能手机与智能家居:支持精准室内导航、智能设备控制(如数字车钥匙、ARR交互)。

。汽车应用:用于数字钥匙防中继攻击、自主泊车(AVP)及车内生物检测，提升用户体验与安全性。

应用趋势

多技术融合:UWB与5G、蓝牙、RFID等技术结合，扩展室内外无缝定位场景。

 

UWB最新行业应用趋势分析

注：引用物联传媒的文章；UWB行业的最新趋势如下：

 

1、国产UWB芯片玩家崛起已势不可挡

国产UWB芯片玩家大约在2019年之后陆续开始自己的项目，到目前阶段，几家进度快的国产芯片玩家已经实现了芯片量产，预计一两年之内会有更多的国产玩家产品量产，仅在本次白皮书的调研名单中就有大约10家UWB国产芯片玩家，详细名单参考本白皮书的产业图谱。

 

国产芯片玩家的崛起势必会给市场注入更多的活力，很多应用场景或者产品需要在某些层面有定制化的功能，并且对成本要求极低，这都将会是国产UWB芯片玩家的机会。

 

2、国产安卓手机将会很快普及UWB芯片

 

 

iPhone早就普及了UWB芯片，此前，关于安卓手机使用UWB芯片的新闻时有耳闻，但就是不见进展，但最今年的调研中，我们从多个信息源了解到高通将会在2024年推出集成UWB功能的5G套片，直接一颗多合一的芯片卖给手机厂商，这对手机厂商而言是最佳的方案，也将会直接带动UWB在安卓手机厂商的普及。

 

3、低成本是行业刚需

 

 

本次白皮书的调研中，无论是B端的企业还是C端的企业都一致反馈目前的UWB产品（不只是芯片）太贵，需要降价，这其实是一种需求传导，需求方的一个普遍认知是：UWB这个技术很好，但是产品太贵。

 

而基于这样的需求现状，上游产业无论是芯片厂商，还是产品与方案商，最有效的应对策略就是“把价格打下去”，至少现阶段来说，这不是一种恶意的价格战，而是满足行业需求的举动。

 

4、行业分工开始明确

 

 

几年之前，我们看到的UWB行业现状是，有一家芯片企业（Decawave），然后就是众多方案商，各家方案商的产品与业务领域都高度重合，这是在产业刚起步，规模不大的一种典型特征。

 

而在今年的调研中，我们逐渐看到了产业分工的趋势，有部分企业逐渐聚焦于做模组或者标准硬件产品，有部分企业逐渐只做定位软件，有部分企业逐渐聚焦于垂直行业的整体方案等。

 

这是产业在发展壮大的一个良好信号，当然，做标准品还是做多链条业务将会是永恒的话题，肯定也会有很多企业啥都想做。

 

5、UWB方案商开始逐渐深耕行业，有自己的行业属性

 

 

几年前，几乎所有的方案商啥行业项目都会去做，但在今年的调研中，我们看到了国内大多数的UWB方案商在有意识做减法，聚焦精力做少量的几个垂直行业。

 

这背后的逻辑是：对于垂直行业的用户来说，他们对于方案商或者集成商的需求是希望他们提供一整套能够满足自己业务需求的方案，而不局限于满足一套人员定位系统的需求，这就需要方案商在该行业做深耕，理解这个行业或用户的业务逻辑与需求，打造一体化的信息化方案。

 

6、UWB芯片产品低功耗趋势需求明显

 

 

在电池供电的产品中，低功耗是一个绝对的痛点需求，目前UWB芯片产品的功耗偏大，这对于技术的普及很不利，无论是B端的UWB-Beacon或标签产品，还是C端的Tag以及其他的产品，对于续航能力都有很高的要求。

 

基于这个明确的需求，我们可以做一个预判：就是在这么多国产UWB芯片玩家中，将来能够脱颖而出的肯定是在功耗方面做到最优秀的企业。

 

7、UWB多模融合产品将会逐渐增多

 

 

无论是B端的产品，还是C端的产品，如果要定位都会涉及到室内外融合，或者与其他技术的融合。

 

比如B端产品，UWB往往需要跟蓝牙、GNSS甚至LoRa、wifi等传输技术融合起来的产品，基于这样的需求，未来在芯片上游端，也会逐渐出现多模或者合封的产品。

 

8、UWB-Beacon将会逐渐平替UWB基站、蓝牙Beacon产品

 

 

UWB-Beacon融合了蓝牙Beacon易安装部署的特点，但是定位精度要高很多，此外，UWB-Beacon的工作距离至少是蓝牙Beacon的2倍，意味着覆盖同样面积的区域，UWB-Beacon的数量是蓝牙Beacon的1/4，UWB-Beacon硬件成本是UWB基站成本的三分一左右，施工成本也更低更简单；所以，我们预测未来UWB-Beacon的占比将会逐渐增加。

 

9、UWB单基站（PDOA）产品会对点对点场景形成一个很好的补充

 

 

UWB的行业方案商有很多也都推出过单基站产品，即只用一个基站就能实现较为精准的定位，其原理是单基站结合多天线多信道，部分信道用来测距，部分信道+多天线用来测角（方向），综合起来就可以得出一个较为精准的位置。

 

该产品在需要大范围覆盖的场景并不占优势，但是在点对点定位测距场景就有很有优势，典型的就是汽车钥匙场景，同理在部分零散的小项目或者部分消费级场景都比较适用。

 

10、UWB雷达功能逐渐被开发

 

 

UWB雷达功能如果单卖，其性能表现相比于毫米波雷达、激光雷达这样的技术而言是没有优势的，但是作为一个附带功能，是很有吸引力的，能够降低整体的成本。

 

在汽车数字钥匙领域，该功能的应用将会逐渐被开发，此外，在以后的养老行业，也有较大的潜力。

 

11、UWB数据传输功能也将会逐渐被人重视

 

 

UWB在20多年前商用的时候就是作为一种通信传输技术，而未来，随着IoT产品的功能越来越丰富，将会倒逼上游芯片做出改变：在满足需求的条件下，芯片数量越少越好，这就需要芯片有更多的集成能力。

 

我们看到蓝牙芯片正在努力往这个方向发展，5G芯片也在往这个发展，同样的，具有“定位+雷达+通信三大功能”的UWB技术也会逐渐被市场开发出来。

 

12、除了政策驱动之外，市场化需求开始起来

 

 

在B端行业，最先起量的是几个具有政策驱动的高安全管理需求的垂直行业，但在本次调研中，我们明显看到了基于市场化的需求占比在逐渐增加。

 

所谓市场化的需求就是用户使用UWB定位系统的需求是基于公司的业务需要，结合UWB定位系统之后达到降本增效的目的，该需求如果逐渐释放，将会对整个UWB行业是一个很重要的推动。

 

13、车钥匙已是确定性方向，但是渗透还需要时间

 

 

基于UWB的数字车钥匙已经被各大车厂确定为未来的方向，但我们认为这个市场的普及可能没那么快。

 

首先，汽车的研发周期比较长；其次，数字车钥匙本身就需要用手机来开锁，而目前安卓手机还没有普及，即便是2024年开始普及，也需要几年的时间才有较高的渗透率；最后，是成本的因素，如果现在要上UWB车钥匙，一定是结合了BLE以及NFC方案，这对成本的压力会很大。