超寬帶 (UWB) 是一種用于傳輸數(shù)據(jù)的無(wú)線技術(shù)，可將無(wú)線電能量傳播到非常寬的頻帶上，并具有非常低的功率譜密度。顧名思義，它使用數(shù)千兆赫 (GHz) 的寬頻譜。UWB 還具有高帶寬和極高數(shù)據(jù)吞吐量的特點(diǎn)。
UWB 發(fā)射機(jī)以前稱為“脈沖無(wú)線電”，可在寬頻譜頻率上發(fā)送數(shù)十億個(gè)脈沖。然后，相應(yīng)的接收器通過偵聽發(fā)射器發(fā)送的熟悉的脈沖序列將脈沖轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)。脈沖大約每?jī)杉{秒發(fā)送一次。這有助于UWB實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)精度。簡(jiǎn)而言之，超寬帶旨在短距離傳輸大量數(shù)據(jù)，而無(wú)需使用太多功率。
無(wú)論您是否了解所涉及的確切物理原理，我們都可能親身經(jīng)歷過傳統(tǒng)無(wú)線電系統(tǒng)的困境。這是因?yàn)檫@些系統(tǒng)容易受到電磁干擾——不需要的射頻信號(hào)會(huì)破壞您的信號(hào)并對(duì)您的信號(hào)產(chǎn)生負(fù)面影響。這種干擾會(huì)導(dǎo)致傳統(tǒng)無(wú)線電系統(tǒng)的崩潰，并導(dǎo)致電視、收音機(jī)、無(wú)繩電話或移動(dòng)設(shè)備的聲音或圖像質(zhì)量下降。使用 UWB，這種干擾大大減少，這與極寬的帶寬和低功率譜密度相得益彰。
UWB 通信系統(tǒng)本質(zhì)上不會(huì)被檢測(cè)和攔截。低傳輸功率意味著竊聽者必須距離發(fā)射器非常近（接近 1 米）才能檢測(cè)到傳輸?shù)男畔ⅰＴ偌由?/span> UWB 脈沖通過每個(gè)發(fā)射器/接收器對(duì)特定的代碼進(jìn)行時(shí)間調(diào)制，使得 UWB 傳輸有望安全，因此可能的應(yīng)用包括軍事行動(dòng)，甚至是那些需要最 高程度安全性的應(yīng)用
超寬帶主要有以下三個(gè)應(yīng)用，都可以給建筑帶來巨大的好處：
這是簡(jiǎn)化流程并提高建筑物接入點(diǎn)安全性的絕佳選擇。UWB 可以識(shí)別個(gè)人接近或遠(yuǎn)離安全入口的方式，驗(yàn)證安全憑證，并讓授權(quán)個(gè)人通過入口而無(wú)需實(shí)際出示憑證。
即使在擁擠的多路徑信號(hào)環(huán)境中，UWB 也能提供高精度定位。基于位置的服務(wù)具有廣泛的應(yīng)用：
l 讓人們輕松地在機(jī)場(chǎng)或購(gòu)物中心等大型場(chǎng)所導(dǎo)航，或在多層停車場(chǎng)找到他們的汽車
l 數(shù)字營(yíng)銷機(jī)構(gòu)開展有針對(duì)性的活動(dòng)并生成人流量數(shù)據(jù)
l 提供個(gè)性化優(yōu)惠的零售商
l 政府機(jī)構(gòu)定制通知
l 活動(dòng)期間娛樂場(chǎng)所個(gè)性化推薦
設(shè)備到設(shè)備或點(diǎn)對(duì)點(diǎn)是定位個(gè)人的好方法。UWB 提供兩個(gè)設(shè)備（例如您的設(shè)備和親人的智能手機(jī)）之間的精 確相對(duì)距離和方向，允許在無(wú)需錨點(diǎn)和接入點(diǎn)等基礎(chǔ)設(shè)施的情況下查找彼此的相對(duì)位置。這將使您能夠在擁擠的空間中輕松找到彼此或找到放錯(cuò)地方的物品。它還可以方便地找出您的朋友在人群中的位置。
雖然過去主要用于雷達(dá)成像，但超寬帶市場(chǎng)多年來已大幅增長(zhǎng)，并且有大量民用和非民用應(yīng)用，例如：
l 軍事行動(dòng)：超寬帶自誕生以來一直在軍事應(yīng)用中進(jìn)行探索，因?yàn)樗哂锌垢蓴_性、可擴(kuò)展性以及在惡劣條件和環(huán)境下的耐用性。
l 消費(fèi)電子產(chǎn)品：我們已經(jīng)看到它進(jìn)入了 iPhone 11 以及三星和索尼等參與 UWB 項(xiàng)目的品牌。設(shè)備。事實(shí)上，作為第 一家在智能手機(jī)中集成超寬帶的制造商，蘋果的超寬帶芯片（恰當(dāng)?shù)孛麨?/span>U1）是一件大事，是一款在設(shè)計(jì)時(shí)考慮到特殊意識(shí)的定位芯片。
l 物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備：UWB 快速傳輸大量數(shù)據(jù)的能力、高度安全性以及廣泛的范圍（使其適合多種應(yīng)用）使其成為物聯(lián)網(wǎng) (IoT) 的天然競(jìng)爭(zhēng)者。一個(gè)小問題——范圍短——可以通過天線設(shè)計(jì)來彌補(bǔ)。
l 汽車：UWB 在汽車行業(yè)顯示出真正的前景，特別是在關(guān)鍵的 FOB 設(shè)計(jì)中，它可用于更準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)這些設(shè)備的接近度和整體功效。事實(shí)上，大眾汽車等汽車巨頭已經(jīng)宣布了這項(xiàng)令人興奮的技術(shù)的預(yù)期用例。
建筑空間有兩個(gè)特殊的超寬帶用途：
超寬帶在建筑項(xiàng)目中的資產(chǎn)定位方面具有真正的潛力?？紤]到大型承包商一年內(nèi)可能面臨高達(dá) 120 萬(wàn)美元的更換工具費(fèi)用和生產(chǎn)力損失，因此強(qiáng)大的工具跟蹤系統(tǒng)是保持盈利的關(guān)鍵。工具經(jīng)理采用了幾種方法來跟蹤工具和設(shè)備，但沒有一種方法沒有缺點(diǎn)：
l 條形碼：也稱為設(shè)備標(biāo)簽，是一種簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)高效的方式來監(jiān)視各種工具和設(shè)備。缺點(diǎn)：您只能在每次掃描它們時(shí)才能看到。
l GPS追蹤器：我們都知道GPS。每個(gè)人都使用 GPS 可靠地從 A 點(diǎn)到達(dá) B 點(diǎn)，但 GPS 也有很多缺點(diǎn)……比如無(wú)法接收到信號(hào)。這是因?yàn)?/span> GPS 需要衛(wèi)星信號(hào)。不僅如此，它還可能成本高昂并且消耗大量電池。
l 藍(lán)牙跟蹤器：藍(lán)牙跟蹤器利用您移動(dòng)設(shè)備的藍(lán)牙連接，并要求您的物品位于設(shè)備的范圍內(nèi)才能生成位置更新。與每次掃描條形碼相比，藍(lán)牙跟蹤提供了更強(qiáng)大的跟蹤功能。其最 大的缺點(diǎn)是缺乏GPS的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和精 確定位能力。
GPS 用于庫(kù)存跟蹤的最 大吸引力在于其準(zhǔn)確性。其最 大的缺點(diǎn)是費(fèi)用過高和電池消耗過多。超寬帶與 GPS 的區(qū)別在于它能夠以閃電般的速度傳輸大量數(shù)據(jù)，同時(shí)功耗也較低。它還能夠在最惡劣的環(huán)境中以卓越的精度運(yùn)行。
正如短距離低功耗藍(lán)牙 (BLE) 非常適合人跡罕至的工作場(chǎng)所一樣，超寬帶的覆蓋范圍也很短。通過在整個(gè)建筑工地安裝多個(gè) UWB 接收器，可以提高覆蓋范圍和接收效果，精 確跟蹤工具移動(dòng)，精度可達(dá)厘米級(jí)。UWB 標(biāo)簽可以嵌入到工具中以在工作現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行跟蹤。
如果我們?cè)俅慰紤]超寬帶在商業(yè)建筑中提供的安全檢查點(diǎn)，以驗(yàn)證安全憑證，則可以在您的整個(gè)運(yùn)營(yíng)過程中應(yīng)用相同的原則 - 從進(jìn)入總部到從嬰兒床或工具室檢查工具的進(jìn)出。它對(duì)攔截的抵抗力還有助于阻止攻擊者試圖窺探您的系統(tǒng)中發(fā)生的情況。這種安全性與嵌入式智能工具安全性相結(jié)合，為術(shù)語(yǔ) 2 因素身份驗(yàn)證 (2FA) 帶來了新的含義。
雖然超寬帶不一定是新事物，但它終于進(jìn)入了智能手機(jī)領(lǐng)域，這是有充分理由的。其高精度和安全功能適用于許多行業(yè)，從軍事行動(dòng)到數(shù)字營(yíng)銷活動(dòng)再到建筑項(xiàng)目管理。憑借如此多的利用可能性，我們預(yù)計(jì)超寬帶將在未來幾年進(jìn)入建筑領(lǐng)域。
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