作者：銀匠
物聯網智庫 轉載
二次轉載請聯絡原作者
導讀
作為一項最近兩年大火的定位技術，UWB被“鎂光燈”聚焦乃至放大，UWB的精度能夠達到釐米級（較為理想的部署環境），這是其他無線定位技術所無法企及的精度，但它高昂的價格一直是限制其大規模應用的最大障礙。
UWB技術很好，但是UWB產品很貴。
這是業界人士對於UWB技術的一個初步印象。
作為一項最近兩年大火的定位技術，UWB被“鎂光燈”聚焦乃至放大，它的優點會被更多人的記住，同樣，它的缺點也一樣會被人瞭解。
UWB的精度能夠達到釐米級（較為理想的部署環境），這是其他無線定位技術所無法企及的精度，但它高昂的價格一直是限制其大規模應用的最大障礙。
那有沒有可能讓UWB產品的價格降低到大眾都能接受的水平？答案是肯定的，這也是目前很多企業正在努力突破的方向。
UWB產品為什麼會賣的這麼貴？
一個產品在市場上售價多少，首先要看成本。
第一個層面是BOM（物料）成本
，這個成本是一個顯性的成本，也是大家很容易看得到的成本，而UWB的產品的BOM成本是多少呢，以基站為例，目前市場上的UWB基站售價在2000-3000元之間，部分特殊應用場景的基站賣的更貴，但它的BOM成本一般只要幾百塊，從這個角度來說，UWB基站產品是有降價空間的潛力，但事情遠沒有這麼簡單。
第二個層面就是要考慮它的隱性成本
。UWB的隱性成本在哪裡？包括它的研發投入，包括它的驗證週期，包括它的銷售成本，還有最重要的一個點——就是它的部署安裝與維護成本。
目前市場上主流的UWB方案採用的是TOF或者TDOA方案，在實際部署中，多徑與遮擋是限制方案效能最突出的問題，並且TDOA採用三邊定位，至少需要3臺基站構成一個定位單元，現場部署的時候需要考慮三角形如何部署等因素，所以，基站在哪個位置部署才能讓方案有更好的精度以及降低成本這很考驗專案經理的經驗。
所以，在大多數的專案中，需要方案商提供專門的人力來現場指導部署以及後續的維護，這增加了大量的成本。
TOF示意圖
TDOA示意圖
除了看成本之外，還需要考慮
規模因素
。
一般一個產品的量越大，它的邊際成本就越低，它就可以賣的更低。而要實現這個目標，需要有兩個前提，一個是產品需要很高的標準化，各個廠商都按照同樣的標準生產產品；另外一個就是需求的差異性要很小。
但很明顯，目前的UWB市場並不具備這個條件。
在B端市場
，需求的定製化很嚴重，產品也很難互通互聯。並且B端市場的增量也無法達到指數級爆發式的增長，根據我們在《中國UWB與藍芽AoA市場調研報告（2021版）》最新的資料顯示，在當前的市場環境下，UWB的晶片pcs每年的增量大約100-200W的範圍。這樣的體量根本無法支撐大規模的降價。
即便
在C端市場
，除了在手機市場，有一個看得見的大體量市場之外，其他的市場短期內也很難有爆發點。
這些原因導致了UWB產品賣得貴，因為不賣這個價格，企業就沒法生存。
UWB-AoA方案能否成為降價的殺手鐧？
探討了UWB產品為什麼要賣這麼貴，我們就可以分析如何去降低成本。
這裡，我們直接給出一個答案，那就是——
UWB-AoA方案
。
前面我們介紹了目前企業級市場上，UWB定位方案主要採用的是TOF與TDOA，而AoA則是與藍芽繫結的更密切，事實上，UWB同樣可以採用AoA模式進行定位。
在目前很多的消費級領域，比如說蘋果的Airtag、NXP演示的汽車鑰匙方案、小米的“一指連”方案等，就是採用的AoA定位模式。
因為這樣的AoA方案採用點對點連線，不需要在環境中提供定位網路基礎設施（即不需要佈設基站），好處是方案簡單並且價格低，不好的點就是工作距離短，並且精度不夠好。
而在企業級市場上，UWB-AoA方案同樣可以有很大的應用前景。
UWB-AoA技術特點如何？
與藍芽AoA相比，UWB-AoA具有更高的定位精度，與更大覆蓋面積。
藍芽AoA基站會有一個天線的覆蓋面積限制，一般俯仰角在45°-60°之間，超過這個角度之後，精度的誤差就比較大，所以藍芽AoA基站的部署密度跟層高息息相關，一般需要1-2倍的層高就需要部署一個基站，如果是層高比較小的環境中，基站的密度就很大。
而 UWB-AOA 可以透過 TOF 精確測距，定位原理是先測方向，再沿著該方向到相應的 TOF 距離再求投影位置。誤差能小很多，而且不隨俯仰角範圍變化。在實際設計中，方案商的 UWB-AOA 基站配合良好的天線設計可以實現 90°，完全平面半球的俯仰角。
當然，AoA方案的特性是距離越遠精度越低，這點是無法改變的，所以UWB-AoA方案同樣是有一個距離限制，比如說全跡科技的UWB-AoA定位基站的覆蓋半徑大約在20米左右，可以維持1米以內的精度。
與傳統的“TOF”或者“TDOA”相比，UWB-AoA方案的特點同樣是單基站工作，基站需求量小，並且部署簡單，可以降低成本。
為什麼UWB-AoA方案能夠降低成本
UWB-AoA對於成本的最佳化主要體現在2個方面：
第一，是基站部署的密度大為降低，這點無論是對標藍芽AoA還是其他的UWB定位模式，都有較為明顯的效果。
第二，安裝部署進行簡化，因為單基站就可以工作，結合工作距離比較遠，俯仰角大的特性，讓現場部署的經驗要求沒有那麼高，客戶在部署時，就可以按照自己的需要進行基站的部署，就跟Wi-Fi路由器一樣，方便簡單。
寫在最後
UWB-AoA方案要實現起來，也不是很容易的事情。
首先是硬體層面的技術難點，需要有很強的陣列天線設計能力，要達到90°俯仰角半球形的天線覆蓋，需要有克服很多技術難點，並且需要在實踐中進行大量的驗證才行。
第二就是軟體演算法能力，多徑干擾是室內定位一個頑疾，演算法的最佳化主要也是解決這個問題，而抗AoA多徑的難度比ToF與TDOA更大。
克服了這些困難，同樣也將收穫廣闊的市場，因為UWB-AoA可以讓室內定位的基礎設施成本更低，結合當下手機都將會有UWB晶片的市場背景，未來這一市場的應用值得期待。
注：感謝全跡科技CEO都延星先生對本文的貢獻
“2021 中國AIoT產業年會”重磅來襲！
12月9日 深圳機場凱悅酒店
