5分钟了解室内物联网室内定位新宠——UWB无线技术及测试（常见的室内无线定位方法及原理图）
UWB为什么火了？
如果你是果粉的话，你一定知道Iphone11一个较大的变化就是
增加了Airdrop功能
，
这个功能是怎么实现的呢？
就是利用了新增加的UWB芯片，即所谓的U1来进行空间感知实现的，说的直白一点，就是通过定位技术实现的。
随后Samsung，小米等公司相继在自己的手机里面采用了UWB技术，这使得沉寂已久的UWB技术在2019下半年到2020年着实火了起来，各标准组织，各芯片厂商，模块厂商和终端应用厂商等都围绕着UWB技术开始做文章：
2019年8月
FiRa（FineRange）Consortium会社成立，而UWBA（而UWB联盟，即UWBA在2018年12月才成立），恩智浦（NXP）,索尼（Sony）,博世（Bosch）以及三星（Samsung）等公司为其初创成员。
2019年9月11日
Apple就发布了支持UWB的Iphone11
2020年3月
成都精位科技（芯片和模块公司）正式加入FiRa联盟
2020年8月
Samsung发布首款支持UWB的手机GalaxyNote20Ultra
2020年10月
小米发布基于UWB的“一指连”技术，类似于Iphone11的Airdrop技术
2020年12月22日
意法半导体加入超宽带联盟（UWBA）成为推广级会员，在同年7月，曾收购UWB芯片开创型公司Bespoon
Q1
啥是UWB技术？
从字面上看，就是
超宽带（UltraWide-Band）无线技术
，不同于传统的窄带通信技术，
UWB通过发送和接收具有纳秒或微秒级以下的极窄脉冲来实现无线传输技术，可实现超宽带频谱（500MHz以上）的应用
。学过通信的小伙伴可能对此技术已经有相当的了解，具体的物理层的细节，包括帧结构，调制方式，比较基础的这里就不细说了。
UWB技术
并不是一个新技术，早在上个世纪60年代就有了。主要用于军工领域，在2002年之后才在民用领域开始应用。
UWB通过定位技术才最终找到了自己的定位。
为什么这么说？上个世纪初的时候，也有想吃螃蟹的厂家曾试图像应用Wi-Fi和蓝牙一样推动UWB技术在民用方面的发展，但是最后失败了。
为啥？因为，当时UWB的生态系统不完整，成本很高，在有线应用USB和无线应用Wi-Fi的双重夹击之下，未能拓展自己的生态圈，不得不“退居二线”了。2002年随后的几年中，室外定位和室内定位技术应用逐渐获得发展和普及。
UWB最终靠室内定位在民用领域中找到了自己的位置。
UWB的定位技术之所以受到重视，
在于它能提供更精准的方向性
，且可采用高精度定时来进行距离测算
。
目前，室外定位市场已被GPS、GLONASS、北斗、伽利略等传统卫星定位系统占据了主导地位，因此UWB的市场主要聚焦于室内，以智能手机头部厂商搭载UWB技术让更多厂商看到了其室内应用的可能性。那么问题来了，有很多中室内定位技术，如蓝牙，Wi-Fi等，为什么是UWB技术？
Q2
UWB定位技术与其他的定位技术有哪些不同？
如上图，具体的技术比较不多说，
UWB能上位的最最重要的原因就是定位的准确度。
对于室内定位而言，太大的定位误差不具有应用意义；而UWB的技术特性使得它能够把定位技术缩小在30厘米之内，现在的方案可以做到小于12厘米，这是其他技术所没有的特性。
UWB还有另外一个独特的优势，就是安全性。
在前几个月刚刚发布的IEEE802.15.4z更新标准中，对于UWB定位的安全性做了改进，从而可以从理论上进一步防止基于UWB的定位被黑客入侵和篡改。
Q3
UWB定位技术标准进展如何？
2007年之后，UWB技术进入了高速发展期，各种技术方案围绕着UWB国际标准制定。
2007年，IEEE在802.15.4a标准中对UWB技术进行了标准化；
2020年下半年更新了该标准。
下图描述了整个UWB标准演进的情况。当前市场上的某些方案还是基于2011版的标准之上，如下图中某个模块的特性说明。
Q4
UWB有哪些相关的标准组织？
UWB技术有很多相关的组织，主要包括美国电器与电子工程协会IEEE，欧洲电信标准化协会ETSI，UWB联盟UWBAlliance和最新成立的的FiRaconsortium，他们之间的分工如何？
首先是
IEEE标准组织
，大家可能比较了解，它就是UWB标准802.15.4的起草者，当然，除了这个标准之外，其实IEEE起草和编写了其他很多标准，如大家比较熟悉的Wi-Fi802.11xx系列标准等。其实，UWB只是802.15.4标准中的一部分内容，在IEEE内，由802.15TG4Z工作组维护，负责UWB标准的物理层以及MAC层相关测距技术的研究，主要包含了NXP、苹果、Decawave、三星等大公司。
ETSI在2017年成立了一个工作组TGUWB
，主要从事短距离设备（SRD）射频标准的研究和开发，包括使用UWB技术的短距离设备。相关的基于UWB技术的SRD的发射和测试标准还在征求批准的过程当中。想要这两个标准的，可以给我们留言。当然，您自己也可以去下载。
UWB联盟
，2018年12月份才成立，他的主要作用是推进各个标准的融合，使UWB技术能成为一个开放的标准，主要针对传输层和网络层开展工作。产业链内的很多公司，包括芯片，模块和应用终端厂商，包括我国的一些科技企业都加入了这个联盟，以期推动整个行业的发展。
FiRaconsortium
在2019年下半年刚成立，主要成员包含芯片商、方案商、应用厂商和测试设备厂商等。它的目标与UWB联盟很像，旨在推动各个产品间的互联和互通，即互操作性，也想通过建立一些标准，从而实现自己的目标。我国的很多公司也加入了这个会社。
在这些组织中，有的厂商加入了一个或多个组织。对于IEEE和ETSI，主要是一些头部企业，规模大，技术实力强；而对于UWBA和FiRacontortium来讲，除了这些大的公司外，也有很多小的技术公司和方案类公司，期望自己能够抓住机会，不掉队。
Q5
UWB测试有哪些挑战？
其实，UWB技术作为一种射频技术，相对于4G和5G等移动通信技术来讲，应该算是相对简单的，那么它的测试挑战在哪呢？
主要在于射频物理层测试；
那么物理层的测试的挑战又在哪呢？
主要在以下三个方面：
高频率，大带宽和不同规范的要求
。
高频率
好理解，频率越高，射频器件越难做，也越难测；
大带宽
，导致技术实现起来困难，很多因素需要在测试时考虑，测试设备的成本也比较高；
最后一点，
测试规范的要求
，各个国家，各个组织可能有不同的测试规范，既要满足基本的技术规范，也要满足地方性的测试要求，例如欧洲ETSI要要发布自己的短距设备的测试规范，美国FCC可能有另外的要求；中国国家无线电委员会对微功率的UWB设备也有自己的要求等。因此测试的复杂度大大增加。
单就规范802.15.4来说，在Chaper16里定义了对UWB设备RF的要求，规定了各种相应的射频参数，如频段，信道分配，最大发射功率，中心频率误差和最大接收机输入电平等，这些要求都必须要满足，下图是部分RF规范要求。
是德科技作为领先的测试测量公司，很早就推出了包括信号源和频谱仪在内的UWBRF测试解决方案。
前不久，公司又推出了一款
基于PXI的UWB射频收发信机
，见下面的第一个图。该收发信机
最高频率到12GHz，带宽可达1.2G
，支持先前推出的89600VSAUWB信号分析测试功能，可用于UWB产品的研发验证和生产。
此产品一经推出，
就被国内领先的一家UWB设备厂商购买使用，受到客户的称赞。
除此之外，
是德科技
的
N90xB系类分析仪
和不久前推出的
UXR系列高端示波器
也支持相应的UWB信号分析功能
。
要了解更多的产品信息，
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