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 超寬帶是一種短距離的無線通信技術(shù)，但是同時它也可以應(yīng)用在室內(nèi)定位當(dāng)中，跟藍(lán)牙和WIFI定位方法不同，位置信息并不是基于信號強(qiáng)度（RSSI）進(jìn)行計(jì)算，而是通過無線信號的飛行時間（ToF）計(jì)算的。信號飛行的速度是光速（固定值），所以只要知道飛行時間就可以計(jì)算出兩個設(shè)備的距離。

       超寬帶設(shè)備分為兩種角色：標(biāo)簽和基站；例如在人員定位場景，每個人會佩戴有一個標(biāo)簽，基站會分布在被定位區(qū)域的多個位置。

TDoA和ToF兩種方法比較

1、電池壽命

到達(dá)時間差（TDoA）技術(shù)，標(biāo)簽定位一次只需要發(fā)送一次數(shù)據(jù)，發(fā)送一次所用的時間<200us，從而可以將電池的壽命延長數(shù)年。

飛行時間測距（ToF），標(biāo)簽必須發(fā)射和接收，定位一次需要跟至少三個基站實(shí)現(xiàn)測距，需要實(shí)現(xiàn)至少9次的數(shù)據(jù)交互，所以功耗會大大降低。

結(jié)論：到達(dá)時間差（TDoA）技術(shù)更優(yōu)。

2、可伸縮性（系統(tǒng)容量）

到達(dá)時間差（TDoA）技術(shù)，分為上行TdoA和下行TDoA。

上行TDoA，標(biāo)簽只需要發(fā)射一次，按照有效數(shù)據(jù)12個字節(jié)計(jì)算，發(fā)射時間<151us，所以理論上容量可以達(dá)到單區(qū)域同時定位6622個標(biāo)簽，但是根據(jù)ALOHA理論，保證盡可能小的沖撞情況下，只能18%的標(biāo)簽同時工作，也就是6622*18% = 1192個標(biāo)簽可以正常工作。

下行TDoA，標(biāo)簽不需要發(fā)射，只需要接收，標(biāo)簽容量可以做到無限，但是標(biāo)簽功耗會大，而且所有的數(shù)據(jù)在標(biāo)簽匯集，需要標(biāo)簽自身解算或者傳送到服務(wù)器計(jì)算。

飛行時間測距（ToF），得到一次測距數(shù)據(jù)需要至少3次數(shù)據(jù)交互，得到一次定位數(shù)據(jù)需要至少9次數(shù)據(jù)交互；標(biāo)簽和其他標(biāo)簽之間如果希望不沖突，需要做好時間分配；理論上可以支持100個標(biāo)簽同時工作，但是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，需要留出測距的保護(hù)時間，所以一個標(biāo)簽定位刷新率5赫茲的情況下，同時工作的標(biāo)簽不會超過10個。

結(jié)論：到達(dá)時間差（TDoA）技術(shù)更優(yōu)。

3、可擴(kuò)展性（區(qū)域大小）

到達(dá)時間差（TDoA）技術(shù)，以三角形或者四邊形為最小單位，同步方式可以做到主基站同步從基站，而且主基站也可以同步其他主基站，這樣只需要注意基站在現(xiàn)場布局形狀，就可以做到無限基站的擴(kuò)展；而且增加的基站不會對其他現(xiàn)有的基站造成任何影響。

飛行時間測距（ToF），同樣可以做到無限擴(kuò)展區(qū)域，但是因?yàn)樵摲椒y距過程的復(fù)雜性，因此需要現(xiàn)有基站的配合才可以使用。

結(jié)論：到達(dá)時間差（TDoA）技術(shù)更優(yōu)。

4、物料成本

到達(dá)時間差（TDoA）技術(shù)，標(biāo)簽因?yàn)橹恍枰l(fā)射，不需要接收，所以可以省掉接收和發(fā)送的無線切換開關(guān)以及周邊的場效應(yīng)管等器件；

飛行時間測距（ToF），標(biāo)簽發(fā)送和接收都需要，因此成本要高一些。

結(jié)論：到達(dá)時間差（TDoA）技術(shù)更優(yōu)。

5、定位精度

到達(dá)時間差（TDoA）技術(shù)和飛行時間測距（ToF）均可以達(dá)到<30厘米的精度。

到達(dá)時間差（TDoA）技術(shù)需要基站之間進(jìn)行同步，相對來說比較依賴溫度的變化，如果基站使用的是普通晶振，定位精度會差一些；如果使用TCXO（溫補(bǔ)型晶振），定位精度跟飛行時間測距（ToF）差別不大。

結(jié)論：到達(dá)時間差（TDoA）技術(shù)和飛行時間測距（ToF）持平。

6、系統(tǒng)健全

到達(dá)時間差（TDoA）技術(shù)，定位一次需要基站發(fā)射一次同步包，標(biāo)簽發(fā)射一次定位包，因此只是存在兩次的交互過程即可實(shí)現(xiàn)定位。

飛行時間測距（ToF），標(biāo)簽與單個基站需要3次數(shù)據(jù)交互，定位一次需要至少三個基站交互，總共9次收發(fā)過程，增加了測距的時間，容易受到干擾，造成測距和定位的成功率會下降。