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UWB定位和藍(lán)牙的對(duì)比性以及區(qū)別

發(fā)布日期:2021-10-26 瀏覽次數(shù):72

iBeacon技術(shù)是利用基站無線信號(hào)進(jìn)行定位,做出相應(yīng)的操作,那么除了無線技術(shù),隨著現(xiàn)在定位技術(shù)和定位精度的需求越來越高,有很多行業(yè)已經(jīng)開始關(guān)注到了無載波通信技術(shù)。

UWB定位.png

  UWB在早期被用來應(yīng)用在近距離高速數(shù)據(jù)傳輸,近年來國(guó)外開始利用其亞納秒級(jí)超窄脈沖來做近距離精確室內(nèi)定位,如LocalSense無線定位系統(tǒng)。一開始是使用脈沖無線電技術(shù),此技術(shù)可追溯至19世紀(jì)。后來由Intel等大公司提出了應(yīng)用了UWB的MB-OFDM技術(shù)方案,由于兩種方案的截然不同,而且各自都有強(qiáng)大的陣營(yíng)支持,制定UWB標(biāo)準(zhǔn)的802.15.3a工作組沒能在兩者中決出最終的標(biāo)準(zhǔn)方案,于是將其交由市場(chǎng)解決。


  它的抗干擾性能強(qiáng),傳輸速率高,系統(tǒng)容量大發(fā)送功率非常小。UWB系統(tǒng)發(fā)射功率非常小,通信設(shè)備可以用小于1mW的發(fā)射功率就能實(shí)現(xiàn)通信。低發(fā)射功率大大延長(zhǎng)系統(tǒng)電源工作時(shí)間。而且,發(fā)射功率小,其電磁波輻射對(duì)人體的影響也會(huì)很小,應(yīng)用面就廣。


  它主要是一種不用載波的技術(shù),采用時(shí)間間隔極短(小于1ns)的脈沖進(jìn)行通信的方式,也稱做脈沖無線電( Impulse Radio)、時(shí)域(Time Domain)或無載波(Carrier Free)通信。與普通二進(jìn)制移相鍵控(BPSK)信號(hào)波形相比,UWB方式不利用余弦波進(jìn)行載波調(diào)制而發(fā)送許多小于1ns的脈沖,因此這種通信方式占用帶寬非常之寬,且由于頻譜的功率密度極小,它具有通常擴(kuò)頻通信的特點(diǎn)。


  UWB通過在較寬的頻譜上傳送極低功率的信號(hào),能在10米左右的范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)數(shù)百M(fèi)bit/s至數(shù)Gbit/s的數(shù)據(jù)傳輸速率。UWB具有抗干擾性能強(qiáng)、傳輸速率高、帶寬極寬、消耗電能小、發(fā)送功率小等諸多優(yōu)勢(shì),主要應(yīng)用于室內(nèi)通信、高速無線LAN、家庭網(wǎng)絡(luò)、無繩電話、安全檢測(cè)、位置測(cè)定、雷達(dá)等領(lǐng)域。


  與藍(lán)牙和WLAN等帶寬相對(duì)較窄的傳統(tǒng)無線系統(tǒng)不同,UWB能在寬頻上發(fā)送一系列非常窄的低功率脈沖。較寬的頻譜、較低的功率、脈沖化數(shù)據(jù),意味著UWB引起的干擾小于傳統(tǒng)的窄帶無線解決方案,并能夠在室內(nèi)無線環(huán)境中提供與有線相媲美的性能。


  UWB定位技術(shù)具有以下特點(diǎn):


  帶寬極寬:UWB使用的帶寬在1GHz以上,高達(dá)幾個(gè)GHz。超寬帶系統(tǒng)容量大,并且可以和窄帶通信系統(tǒng)同時(shí)工作而互不干擾。這在頻率資源日益緊張的今天,開辟了一種新的時(shí)域無線電資源。


  消耗電能小:通常情況下,無線通信系統(tǒng)在通信時(shí)需要連續(xù)發(fā)射載波,因此要消耗一定電能。而UWB不使用載波,只是發(fā)出瞬間脈沖電波,也就是直接按0和1發(fā)送出去,并且在需要時(shí)才發(fā)送脈沖電波,所以消耗電能小。


  保密性好:UWB保密性表現(xiàn)在兩方面。一方面是采用跳時(shí)擴(kuò)頻,接收機(jī)只有已知發(fā)送端擴(kuò)頻碼時(shí)才能解出發(fā)射數(shù)據(jù);另一方面是系統(tǒng)的發(fā)射功率譜密度極低,用傳統(tǒng)的接收機(jī)無法接收。


  抗干擾性能強(qiáng):UWB采用跳時(shí)擴(kuò)頻信號(hào),系統(tǒng)具有較大的處理增益,在發(fā)射時(shí)將微弱的無線電脈沖信號(hào)分散在寬闊的頻帶中,輸出功率甚至低于普通設(shè)備產(chǎn)生的噪聲。接收時(shí)將信號(hào)能量還原出來,在解擴(kuò)過程中產(chǎn)生擴(kuò)頻增益。因此,與IEEE802.11a、IEEE802.11b和藍(lán)牙相比,在同等碼速條件下,UWB具有更強(qiáng)的抗干擾性。傳輸速率高。UWB的數(shù)據(jù)速率可以達(dá)到幾十Mbit/s到幾百M(fèi)bit/s,有望高于藍(lán)牙100倍,也可以高于IEEE802.11a和IEEE802.11b。


  盡管目前UWB的發(fā)展中存在著其他無線技術(shù)的競(jìng)爭(zhēng),但是可以預(yù)見,隨著無線多媒體應(yīng)用越來越普及,UWB將在消費(fèi)電子領(lǐng)域、通信領(lǐng)域以及更多的定位場(chǎng)景中都將獲得大規(guī)模應(yīng)用。


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