原创 UWB-AoA会是打破高价困境的一把利剑吗？

UWB技术很好，但是UWB产品很贵。

这是业界人士对于UWB技术的一个初步印象。

作为一项最近两年大火的定位技术，UWB被“镁光灯”聚焦乃至放大，它的优点会被更多人的记住，同样，它的缺点也一样会被人了解。

UWB的精度能够达到厘米级（较为理想的部署环境），这是其他无线定位技术所无法企及的精度，但它高昂的价格一直是限制其大规模应用的最大障碍。

那有没有可能让UWB产品的价格降低到大众都能接受的水平？答案是肯定的，这也是目前很多企业正在努力突破的方向。

一个产品在市场上售价多少，首先要看成本。

第一个层面是BOM（物料）成本，这个成本是一个显性的成本，也是大家很容易看得到的成本，而UWB产品的BOM成本是多少呢，以基站为例，目前市场上的UWB基站售价在2000-3000元之间，部分特殊应用场景中的基站卖得更贵，但它的BOM成本一般只要几百块，从这个角度来说，UWB基站产品是有降价空间的潜力，但事情远没有这么简单。

第二个层面就是要考虑它的隐性成本。UWB的隐性成本在哪里？包括它的研发投入，包括它的验证周期，包括它的销售成本，还有最重要的一个点——就是它的部署安装与维护成本。

目前市场上主流的UWB方案采用的是TOF或者TDOA方案，在实际部署中，多径与遮挡是限制方案性能最突出的问题，并且TDOA采用三边定位，至少需要3台基站构成一个定位单元，现场部署的时候需要考虑三角形如何部署等因素，所以，基站在哪个位置部署才能让方案有更好的精度以降低成本，这很考验项目经理的经验。

所以，在大多数的项目中，需要方案商提供专门的人力来现场指导部署以及后续的维护，这增加了大量的成本。

TOF示意图

TDOA示意图

除了看成本之外，还需要考虑规模因素。

一般一个产品的量越大，它的边际成本就越低，它就可以卖得更低。而要实现这个目标，需要有两个前提，一个是产品需要很高的标准化，各个厂商都按照同样的标准生产产品；另外一个就是需求的差异性要很小。

但很明显，目前的UWB市场并不具备这个条件。

在B端市场，需求的定制化很严重，产品也很难互通互联。并且B端市场的增量也无法达到指数级爆发式的增长，根据我们在《中国UWB与蓝牙AoA市场调研报告（2021版）》最新的数据显示，在当前的市场环境下，UWB的芯片pcs每年的增量大约100-200W的范围。这样的体量根本无法支撑大规模的降价。

即便在C端市场，除了在手机市场，有一个看得见的大体量市场之外，其它市场短期内也很难有爆发点。

这些原因导致了UWB产品卖得贵，因为不卖这个价格，企业就没法生存。

探讨了UWB产品为什么要卖这么贵，我们就可以分析如何去降低成本。

这里，我们直接给出一个答案，那就是——UWB-AoA方案。

前面我们介绍了目前企业级市场上，UWB定位方案主要采用的是TOF与TDOA，而AoA则是与蓝牙绑定的更密切，事实上，UWB同样可以采用AoA模式进行定位。

在目前很多的消费级领域，比如说苹果的Airtag、NXP演示的汽车钥匙方案、小米的“一指连”方案等，就是采用的AoA定位模式。

因为这样的AoA方案采用点对点连接，不需要在环境中提供定位网络基础设施（即不需要布设基站），好处是方案简单并且价格低，不好的点就是工作距离短，并且精度不够好。

而在企业级市场上，UWB-AoA方案同样可以有很大的应用前景。

• UWB-AoA技术特点如何？

与蓝牙AoA相比，UWB-AoA具有更高的定位精度，以及更大的覆盖面积。

蓝牙AoA基站会有一个天线的覆盖面积限制，一般俯仰角在45°-60°之间，超过这个角度之后，精度的误差就比较大，所以蓝牙AoA基站的部署密度跟层高息息相关，一般需要1-2倍的层高部署一个基站，如果是层高比较小的环境中，基站的密度就很大。

而 UWB-AOA 可以通过 TOF 精确测距，定位原理是先测方向，再沿着该方向到相应的 TOF 距离再求投影位置。误差能小很多，而且不随俯仰角范围变化。在实际设计中，方案商的 UWB-AOA 基站配合良好的天线设计可以实现 90°，完全平面半球的俯仰角。

当然，AoA方案的特性是距离越远精度越低，这点是无法改变的，所以UWB-AoA方案同样是有一个距离限制，比如说全迹科技的UWB-AoA定位基站的覆盖半径大约在20米左右，可以维持1米以内的精度。

与传统的“TOF”或者“TDOA”相比，UWB-AoA方案的特点同样是单基站工作，基站需求量小，并且部署简单，可以降低成本。

• 为什么UWB-AoA方案能够降低成本

UWB-AoA对于成本的优化主要体现在2个方面：

第一，是基站部署的密度大为降低，这点无论是对标蓝牙AoA还是其他的UWB定位模式，都有较为明显的效果。

第二，安装部署进行简化，因为单基站就可以工作，结合工作距离比较远，俯仰角大的特性，让现场部署的经验要求没有那么高，客户在部署时，就可以按照自己的需要进行基站的部署，就跟Wi-Fi路由器一样，方便简单。

UWB-AoA方案要实现起来，也不是很容易的事情。

首先是硬件层面的技术难点，需要有很强的阵列天线设计能力，要达到90°俯仰角半球形的天线覆盖，需要有克服很多技术难点，并且需要在实践中进行大量的验证才行。

第二就是软件算法能力，多径干扰是室内定位一个顽疾，算法的优化主要也是解决这个问题，而抗AoA多径的难度比ToF与TDOA更大。

克服了这些困难，同样也将收获广阔的市场，因为UWB-AoA可以让室内定位的基础设施成本更低，结合当下手机都将会有UWB芯片的市场背景，未来这一市场的应用值得期待。

本文来源全迹科技UWB定位服务商