“指哪打哪”，在球场上经常被用来形容一个人的球技好，其实这个词的本义是“对某人言听计从”。在智能设备普及、万物互联的时代，人们想也让自己的移动终端拥有这样的精准操控能力，这就需要一项技术的帮助——UWB超宽带。
目前已经大规模使用UWB超宽带技术的消费电子品牌并不多，大家最熟悉的一个品牌是苹果。搭载苹果U1超宽带芯片的iPhone手机之间可以实现快速的文件共享功能，手机靠近内置超宽带芯片的HomePodmini智能音箱即可播放音乐、获得个性化聆听建议；与内置超宽带芯片的AirTag绑定后，iPhone便具备了室内精准定位、追踪物品的能力。
那么到底什么是UWB超宽带技术、UWB技术的应用场景还有哪些，以及UWB技术的市场有多大，今天我爱音频网就来跟大家详细聊聊。
一、什么是UWB技术？
UWB（UltraWideBand）超宽带技术是一种使用1GHz以上频率带宽的无线载波通信技术，它不采用传统通信体制中的正弦载波，而是利用纳秒级的非正弦波窄脉冲传输数据，因此其所占的频谱范围很大，尽管使用无线通信，但其数据传输速率可以达到几百兆比特每秒以上。
图源：Qorvo半导体
UWB技术具有系统复杂度低，发射信号功率谱密度低，对信道衰落不敏感，截获能力低，定位精度高，穿透能力强等优点，尤其适用于室内等密集多径场所的高速无线接入。
UWB并非是一项新技术，它最早应用于军用雷达和通信应用中，名称为“脉冲无线电”，自年起，美国联邦通信委员会（FCC）授权其未经许可使用，为其划分了3.1~10.6GHz频段，占用MHz以上的带宽。
与大家熟知的、可以提供定位服务的GNSS、Wi-Fi和低功耗蓝牙三项技术相比，UWB技术的优势如下：
首先，传统的全球导航卫星系统（GlobalNavigationSatelliteSystem，GNSS），可以提供卫星定位服务，但由于卫星信号会被建筑物遮挡，因此不能实现室内定位。
Wi-Fi和蓝牙通常是通过接收信号强度的指标(RSSI)来确定位置，仅显示“弱”或“强”接收信号的粗略类别，定位精度最高能够达到米级。
UWB定位有三种技术，分别是TOF（Timeofflight）时差法、TDOA（TimeDifferenceofArrival）到达时差和PDOA（PhaseDifferenceOfArrival）到达角相位差。虽然这仅适用于较短的范围，但可以以小于50厘米的精度（在最佳条件和部署下）和极低的延迟来确定信号源的位置。
通过这张图大家可以更直观地了解到UWB技术与Wi-Fi、蓝牙技术的不同点。简言之，UWB技术的优势在于：
1、定位精度高：带宽很宽，多径分辨能力强，抗干扰，对于距离的分辨能力高于Wi-Fi和蓝牙。
2、实时定位速度快：UWB的超宽带脉冲信号的带宽在纳秒级，可以实现实时的室内定位，延迟低，可以即刻感知追踪物体的运动状况。
3、高可靠性和安全性：UWB的发射功率低、信号带宽宽，能够很好地隐蔽在其它类型信号和环境噪声之中，传统的接收机无法识别和接收，必须采用与发射端一致的扩频码脉冲序列才能进行解调。
当然，UWB、Wi-Fi和蓝牙这三项技术并不是孤立存在的，完全可以同时使用，优势互补，能够给智能手机这样的终端产品带来多种需求的定位和数据传输服务，对于相关的天线和射频设计有较高要求。
二、UWB技术有标准组织吗？
每项无线传输技术通常有一个标准组织负责相关标准的制定和技术认证等，比如蓝牙技术联盟、Wi-Fi联盟、国际电信联盟等等，在UWB技术领域，目前主要有FIRA联盟和UWBA超宽带联盟两大组织，均成立于年。
FiRa联盟致力于开发和广泛采用可协同操作的超宽带(UWB)技术所带来的安全精细测距和定位功能，为用户提供无缝的使用体验。
FiRa联盟的成员主要开发基于IEEE.15.4标准的UWB安全精细测距技术的产品，跨各种垂直业务领域开发UWB技术的应用场景。FiRa联盟与其他行业组织密切合作，例如IEEE、Wi-Fi联盟、汽车连接联盟(CCC)等，注重在可用的6-9GHz频段中运行的UWB用例。
FiRa联盟的成员分为赞助会员、贡献者成员、准会员、采用者成员、测试实验室成员、学术和教育成员这几类，很多都是大家耳熟能详的品牌。
UWBAlliance超宽带联盟专注于在.15.4z标准下提供有利的监管和频谱管理环境，以最大限度地促进UWB市场的增长。超宽带联盟旨在促进各类垂直行业展示UWB对物联网和工业4.0的价值，在从芯片到服务的整个UWB价值链中构建全球生态系统。
此外，超宽带联盟当前在倡导新的频谱，拟在欧洲将UWB扩展到12.4GHz以及新兴的更高频段。
超宽带联盟目前的成员有以上品牌，同样有很多知名的半导体厂商。
我爱音频网后续会单独出一篇UWB芯片原厂和方案商汇总的文章，敬请期待。
三、UWB技术有哪些应用场景？
得益于苹果的大力宣传，UWB技术近年来在消费电子领域逐渐被大家熟知，但是其在工业和商业领域的运用已经非常成熟了，是RTLS（RealTimeLocationSystems）实时定位系统的重要组成，主要利用的就是UWB超宽带技术定位精度高、短距离通信传输速度快、能够快速响应等特点。
今天跟大家分享的主要是UWB技术目前在消费电子类产品上的应用场景。
自iPhone11系列手机以来，苹果已先后在AppleWatchS6、HomePodmini智能音箱、iPhone12系列手机和Aritag无线追踪器这些产品内，应用了自沿的UWB方案，其控制芯片是苹果U1。
三星主要是在手机上导入了UWB方案，具体型号包括GalaxyNote20Ultra、GalaxyZFold2、S21+和S21Ultra，同时三星也推出了采用UWB技术的SmartTag+智能追踪器。
国产手机品牌小米推出了名为“一指连”的UWB连接技术，充分发挥自己智能家居生态的优势，未来将能够与各类智能家居产品联动。此外，OPPO也曾在科技大会上展示了手机与IoT设备间的精准定向和精准操控能力。
苹果起初在iPhone11系列机型上推出U1芯片，利用UWB技术的高速传输能力，提升了“隔空投送”功能的传输速度，同时利用其精准的定位能力，“隔空投送”会优先与指向的iPhone建立连接。
使用搭载U1超宽带芯片的iPhone靠近同搭载U1的HomePodmini智能音箱，音箱正在播放的音频会顺畅过渡到iPhone上接着听；没有播放音乐时，拿着iPhone靠近HomePodmini，屏幕上会弹出个性化的音乐播放推荐，无需解锁手机。
AirTag无线追踪器是蓝牙低功耗与UWB超宽带两项技术的结合，凭借超宽带技术，用户可以在手机上看到AirTag离得有多远，该朝哪个方向找，便于资产追踪。
小米“一指连”UWB技术功能演示。手机指向支持UWB技术的电风扇，手机上会弹出一个控制卡片，进而实现对风扇的操控，无需实体遥控器，手机也不用再下载单独的APP。除此以外，小米“一指连”还实现了智能电视投屏、智能门锁靠近即开等操作。
FiRa联盟