電子發(fā)燒友網(wǎng)報道（文/黃山明）UWB（Ultra Wide Band，超寬帶）技術(shù)目前已經(jīng)開始逐漸應(yīng)用在我們的生活當(dāng)中，由于UWB不采用傳統(tǒng)通信體制中的正弦載波，而是利用納秒級的非正弦波窄脈沖傳輸數(shù)據(jù)，因此其所占的頻譜范圍很大，盡管使用無線通信，但其數(shù)據(jù)傳輸速率可以達(dá)到幾百M(fèi)bps甚至更高。

UWB技術(shù)發(fā)展趨勢

UWB技術(shù)的發(fā)展歷程可以追溯到上世紀(jì)60年代，主要用于軍事雷達(dá)。由于它具有隱蔽性好、傳輸速率高、系統(tǒng)容量大、功耗低、抗干擾能力強(qiáng)等諸多優(yōu)勢，逐漸應(yīng)用于通信和定位領(lǐng)域。

Gerald F. Ross在1973年4月17日獲得的美國專利（專利號3.728.632）是UWB發(fā)展的一個里程碑，標(biāo)志著UWB無線電技術(shù)從概念研究推進(jìn)到實(shí)際應(yīng)用開始階段。

1989年，脈沖UWB技術(shù)被美國國防部確定為超寬帶（UWB）技術(shù)。也是到這時，UWB技術(shù)引起了學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界的關(guān)注，開始出現(xiàn)一些商業(yè)應(yīng)用的潛力，比如短程無線通信和室內(nèi)定位等。然而，由于當(dāng)時技術(shù)限制和頻譜管理問題，UWB技術(shù)并未得到廣泛應(yīng)用。

直至2002年，F(xiàn)CC批準(zhǔn)UWB無線電在嚴(yán)格限制條件下可在公眾通信頻段3.1GHz-10.6GHz上運(yùn)行，才有力推進(jìn)了UWB通信的發(fā)展。

隨后UWB開始正式下放到民用領(lǐng)域，期間經(jīng)歷了標(biāo)準(zhǔn)之爭和技術(shù)之爭。在落地PC外設(shè)、可穿戴設(shè)備應(yīng)用失敗之后，UWB的商用化進(jìn)程曾一度陷入停頓。

一方面在于UWB的TDOA定位不能脫離地圖使用，脫離不了現(xiàn)場區(qū)域的地圖測繪以及部署定位基站和基站坐標(biāo)標(biāo)定；同時UWB技術(shù)的應(yīng)用規(guī)則較為復(fù)雜，需要滿足多個標(biāo)準(zhǔn)，如IEEE 802.15.4a工作組等；最后UWB技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中存在一些問題，如信號衰減等。

但應(yīng)用到智能家居上，這些問題，都可以得到解決。由于UWB可以在非常高的頻率下工作，允許在短距離內(nèi)以最小的干擾傳輸大量數(shù)據(jù)，也能提供高度精確的定位和跟蹤功能，這意味著UWB能夠在智能家居中獲得更多可能。

UWB在智能家居上的應(yīng)用

由于UWB技術(shù)的高精度定位和跟蹤能力使其成為智能家居領(lǐng)域的理想選擇。通過在設(shè)備中使用UWB芯片，可以實(shí)現(xiàn)精確的位置感知和距離測量，這對于實(shí)現(xiàn)室內(nèi)定位、人員追蹤和智能家居自動化非常有用。

例如，通過UWB技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)精確的房間定位和場景觸發(fā)。當(dāng)用戶進(jìn)入一個特定的房間時，智能家居系統(tǒng)可以通過UWB芯片的信號進(jìn)行精確識別，并根據(jù)用戶的位置和需求自動調(diào)整照明、溫度、音樂等設(shè)置。

蘋果公司在2019年推出了搭載UWB技術(shù)的U1芯片，用于其iPhone 11系列。這一舉措引起了廣泛的關(guān)注，并為UWB技術(shù)的市場普及鋪平了道路。

為了進(jìn)一步推廣UWB技術(shù)的應(yīng)用，多個廠商和標(biāo)準(zhǔn)化組織通過合作制定了開放共享的UWB標(biāo)準(zhǔn)。這將促進(jìn)不同廠商的設(shè)備之間的互操作性，提高用戶體驗，并推動UWB技術(shù)在智能家居領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。

UWB技術(shù)在智能家居自動化中的另一個優(yōu)勢是其增強(qiáng)安全性和隱私性的能力，這是由于UWB技術(shù)利用超寬頻帶傳輸數(shù)據(jù)，這使得它具有低功率密度、高分辨率和抗干擾能力強(qiáng)的特點(diǎn)。UWB信號的頻譜分散使得它難以被竊聽或干擾，提高了傳輸?shù)陌踩浴?br />
對比Wi-Fi及藍(lán)牙，UWB技術(shù)通常用于短距離通信，其傳輸范圍通常在幾米到幾十米之間，較短的傳輸距離能夠限制潛在的安全風(fēng)險。同時，UWB技術(shù)可以通過采用時隙掃描和頻段切換等技術(shù)來進(jìn)一步增強(qiáng)傳輸?shù)陌踩浴r隙掃描和頻段切換可以減少被攔截的風(fēng)險，提供更加安全和私密的通信環(huán)境。

小結(jié)

總的來說，UWB技術(shù)在智能家居領(lǐng)域具有廣闊的發(fā)展前景。通過提供精準(zhǔn)定位、智能交互、安全性、協(xié)同性等功能和性能，UWB將推動智能家居體驗的提升，為用戶創(chuàng)造更智能、便捷、舒適的居家環(huán)境。