全无线UWB定位系统能否实现

一、什么是全无线UWB定位系统：

包括UWB无线时钟同步、UWB无线定位、基站无线网络通讯完整的三部分才能称为全无线UWB定位系统。

行业内UWB解决方案厂家基本都能提供UWB无线时钟同步、UWB无线定位，但是推荐以及项目实际使用基站无线网络通讯的解决方案不多，关键的原因是这些厂家的UWB解决方案只支持中心化定位解算-如果厂家提供的定位解决方案，需要部署中心定位解算服务器，那就不支持实际项目基站无线网络通讯。

对于采用中心定位解算解决方案厂家而言，UWB定位基站只负责标签到基站的TOF测距或TDOA到达时间获取，这些数据都需要实时发送到中心定位解算服务器实现三角定位，基站不具备直接定位的功能。

在一个中/大系统（标签和基站具备一定数量）中如果每秒标签到基站的数据实时发送到中心，这个对于基站网络带宽有一定要求；同时对于三角定位而言，任何一个数据的丢失或没有实时达到中心解算服务器，定位结果就可能没有办法完成，所以基站网络的稳定性和实时性也有一定要求。

基于以上因素，采用中心定位解算的UWB厂家，一般只会在DEMO演示系统，UWB定位基站支持采用WiFi通讯方式，实际项目都不建议用户采用-真实的情况是：实际项目不支持。

UWB全无线定位系统的技术前提是定位算法必须前置在定位基站内实现

算法内置基站-去中心化、不需要定位引擎服务器

二、UWB基站无线通讯比有线通讯有哪些优势：

无线通讯部署优势是很明显的，很多工业现场不可能采用有线网络通讯方式。

智慧工地对于人、车、物的位置空间管理，都希望定位系统可以随着作业面变化以及工地的变换，做到流动性快速部署，有线网路通讯方式显然满足不了这样要求。

类似机场等大型或中型的户外空间的人员空间位置管理，同样希望采用无线通讯而非有线通讯。

采用4G运营商蜂窝通讯技术路线，更是解决了通讯距离以及通讯系统的建设及维护工作。

三、UWB基站无线通讯有哪些技术可以选择：

由于定位解算工作都在UWB基站内部实现，基站无线通讯只负责上报定位数据结果，数据带宽要求只和定位基站所在区域的标签数量以及定位频率有关，一般最多几Kbps的带宽就可以满足。同时基站上报的是定位结果数据，通讯网络实时性要求不高。

UWB基站无线通讯包括WiFi、4G、LoRa几种代表性无线通讯方式；

WiFi代表中距离(50-100米以内)无线数据通讯技术，可选WiFi4、WiFi5或WiFi6；BLE MESH、Wi-SUN都可以考虑。

4G代表的是运营商蜂窝无线通讯方式，4G/Cat1、NB都可以满足；如果不考虑成本，5G的支持当然没有技术问题。4G的好处在于利用现有通讯基站，只要有4G信号，就不用考虑通讯距离；局限性在于，对于非4G专网，用户担心数据的安全性；我们在涉及到工厂、机场等行业客户，都没有办法接受运营商的4G网络；电力、铁路和一些大型钢厂具备自建的蜂窝通讯专网。

LoRa的优势在于远距离（3-10公里）无线通讯，以及极高的抗干扰能力优势（LoRa：149dB、4G和5G不到90dB）。一种情况：用户需要远距离无线数据通讯，没有自建蜂窝专网，不希望采用运营商的蜂窝通讯，LoRa的LPWAN技术是唯一可选技术路线。第二种情况：在类似地下空间（没有蜂窝通讯），或者金属干扰十分严重的环境（蜂窝通讯不能正常工作），LPWAN也是唯一可选的无线数据通讯技术路线。

LPWAN通常是SubG（频率低于1G）技术，有LoRa、ZeTA、Wi-SUN等技术路线可以选择。考虑到UWB基站无线通讯对于数据带宽（几Kbps）的要求，以及尽可能实时性高的要求，类似LoRa WAN的物联网通讯技术是不适合的，需要采用LoRa私有协议实现UWB基站无线通讯。

四、UWB基站无线通讯如何实现：

UWB定位基站支持无线通讯的前提-定位算法必须在基站实现而非采用中心定位引擎服务器实现的方式；

其次多数的定位算法需要基站之间交互数据，需要基于UWB或其他无线通讯技术实现定位区域内基站之间的无线数据通道，数据通讯带宽最好要保证到几M级别；

审核编辑 黄宇