当前室内应用场景，最大的难点是没有基础设施，目前应用的场景中，都是基于用户的需求，或采用 UWB 技术，或采用蓝牙技术，并根据不同的室内环境来定制化的定制化的布设定位网络，并借助同技术的UWB定位标签，蓝牙定位标签，结合室内定制化地图及定位引擎算法，继而实现基于精准室内位置的室内定位，导航，电子围栏等。

UWB TDOA定位

TDoA定位

0维室内定位常用于存在性检测，常见的应用场景是长时间监测人员是否在一个房间内，0维室内定位系统硬件方面通常只需要一个UWB基站和UWB标签即可实现，UWB标签和基站之间相互通信，再通过和后台的交互实现人员的存在性监测、报警等功能；

一维定位应用的原理就是测距应用，能够知道定位目标标签的相对位置，适合隧道、管道、管井、矿井等多种定位精度要求不高的场景，精度在0.3米左右；详见后文TWR定位介绍；

二维定位需要确定空间的X/Y坐标，分为两种情况；一种是通过标签离基站的距离，计算标签的位置；还有一种是通过三个以上的基站，确定区域内标签的位置，能够准确得知定位目标标签的位置及行为轨迹；

三维定位需要知道定位设备的XYZ三维坐标，在基站架构的时候，需要特别拉开Z轴的高度差，以确保在Z轴上的精确度。若用测距的方式，三个基站就可以完成三维定位，用TDOA的方式，则必须要四个以上基站才能完成。能够精确判断标签位置，以及滞留时间。

1. 系统构成

UWB定位系统大致分为位置感知层、网络传输层和定位应用层，主要包括：定位引擎服务器、智能终端、POE交换机、UWB基站、UWB标签、UWB模块、软件接口等。

2. 工作原理

1）每个定位标签以UWB脉冲重复不间断发送数据帧；

2）定位标签发送的UWB脉冲串被定位基站接收；

3）每个定位基站利用高敏度的短脉冲侦测器测量每个定位标签的数据帧到达接收器天线的时间；

4）定位引擎参考标签发送过来的校准数据，确定标签达到不同定位基站之间的时间差，并利用三点定位技术及优化算法来计算标签位置。

5）采用多基站定位多采用TDOA（Time difference of Arrival）算法。

 3. 应用场景

工业/汽车：实时追踪资产和库存，改进流程，提高搜索效率，减少资源浪费；

物流仓储：跟踪条码阅读器和叉车，减少保险检查的环节，使仓储管理变得灵活；

军事：人员定位和设备追踪，例如城市作战训练、弹药仓库管理、高级研发；

医疗保健：实时跟踪病人，进行照顾和管理，利于病情分析和治疗改进，方便于人力资源管理；

危险环境：定位个人和资源，安全位置紧急搜索，人员监控，优化管理过程，做到安全有效；

重点安保区域：人员的进出管理、实时位置查询、禁区监管、隔离距离控制、人员调度，能对人员的位、行进路线、距离、速度进行监控和统计；

体育：实时跟踪与计算运动员的方向和速度等，详细的性能分析，记录队伍的比赛实况，视频集成。

UWB PDOA定位

PDOA，英文全称是Phase-Difference-of-Arrival，也是一种室内定位算法，通过测量相位差求出信号到达角，往返的传播时间来计算距离。PDOA是一种两两之间的方位定位技术，标定目标的方向和距离，由于PDOA定位无需测绘和坐标标定，一些设备之间或者设备和人之间的精准测距+精准测角的场景应用PDOA定位就更具优势。

PDoA可将两个设备之间的距离与两者之间的方位测量结合在一起，如图2-14所示。利用距离和方位的组合信息，可在没有任何其他基础设施的情况下计算出两个设备的相对位置。为此，其中一个设备必须配备至少2根天线，并且能够测量每根天线处到达信号载波的相位差。相位完全不受天线变形的影响，并且可实现优于 10°的测量精度，从而可以在不到5°的情况下确定发射器的方位。

UWB PDOA应该重点着眼10米以内，围绕设备之间或者设备和人之间的精准测距+精准测角的场景应用；工业现场人、车及物近距离（10米以内）精准测距+精准测角；和雷达相比、和激光相比、RFID相比、红外相比，UWB对于恶劣环境的容忍度以及高精度都要强，同时在设备小型化上也有优势。

1. 系统构成

UWB PDOA系统大致分为位置感知层、网络传输层和定位应用层，主要包括：PDOA定位基站、PDOA定位标签及PDOA定位基站、定位标签的EVB板和USB数据线等。

2. 工作原理

3、UWB PDOA应用

设备和人之间安全距离

机械臂和工作人员安全距离和角度的安全控制

跟随车应用：人和车的安全距离及角度控制

无人机跟随：人和无人机的安全距离以及角度控制

跟随车、无人机、多智能体协同位置空间感知所有微型机器人重要的技术环节，基于UWB实现协同体之间的数据通讯、以及高精度TOF测距以及PDOA的角度测量，代替复杂的视觉位置感知，同时解决高速数据通讯和空间位置感知，成本和功耗都将更具优势。