云南恩田智能隧道施工人员精确定位系统(UWB方案)采用UWB技术,定位范围为10-30cm,识别速度200张/秒。
为管理人员提供实时地图显示人员位置、历史轨迹回放、人车考勤、对指定人员位置跟踪、电子围栏、各类报警(超时、 超员、陪同、离群、闯入、危险区域人数超限、静止不动报警等)、LED大屏实时显示、支持定位卡开人行门禁、灾后急救、日常管理等功能。
定位卡类型
安全帽型定位标签(固定在安全帽上)、工牌式定位卡(主要用于领导巡检)、手环式定位卡(支持心率、血氧、佩戴检测)。
UWB(超宽带)定位技术并非全新概念,早在2002年便被美国FCC开放民用,但真正实现规模化应用,源于其核心技术原理带来的性能跨越。与GPS的卫星定位、蓝牙与WiFi的信号强度定位不同,UWB定位系统通过纳秒级非正弦窄脉冲传输数据,利用“时间差测距(TDOA)”算法,通过多个锚节点与目标标签的信号传输时延差,精准计算目标位置,从根本上解决了传统定位技术“精度不足、抗干扰弱”的痛点。
相较于蓝牙、WiFi等主流室内定位技术,UWB定位系统的优势呈现“维度化领先”特征:
精度碾压:实现10厘米以内的定位精度,远超蓝牙的3-5米与WiFi的5-15米,在需要精准空间感知的场景中不可替代。
抗干扰强:宽频谱传输特性使其能穿透墙体、金属等障碍物,在地下停车场、工厂车间等复杂环境中,信号稳定性远超传统无线技术。
低耗高效:民用UWB设备功率仅为蓝牙设备的1/20左右,虽略高于低功耗蓝牙,但在连续定位场景中仍具备能耗优势。
安全可控:脉冲信号隐蔽性强,不易被截获与干扰,在工业数据传输、军事定位等安全敏感场景中优势显著。
传统UWB技术存在“测距距离短、复杂场景稳定性差”的问题,而加特兰推出的多毫秒(MMS)UWB技术实现了性能跨越式突破。其核心创新在于将“单次信号握手”升级为“多毫秒持续信号交互”,通过累积信号能量提升链路预算增益,使可靠测距距离从10米延伸至400米以上,同时解决了“手机放口袋”“地下车库遮挡”等极端场景的定位难题。其中,BLE辅助MMS方案更是实现了生态、成本与性能的平衡,借助现有蓝牙硬件完成控制流程,成为商业化落地的最优解。
UWB定位系统并非单一设备,而是由“硬件终端+软件平台+算法引擎”构成的完整解决方案,具备极强的场景适配能力,可根据不同行业需求进行模块化配置。
硬件系统以“锚节点+标签+网关”为核心,形成全方位感知网络:
锚节点(基站):固定于已知位置,负责接收标签信号并上传数据,根据场景需求可实现10-400米的覆盖半径,中铁宝桥工厂便部署了200多台基站实现全厂区覆盖。
定位标签:分为人员标签、资产标签等类型,体积可小至纽扣大小,支持防水、防爆设计,适用于隧道施工、化工车间等特殊环境。
网关与服务器:负责数据汇总与实时计算,高端方案可集成边缘计算模块,将定位延迟控制在0.002秒以内。
配套软件系统具备“实时监控、数据追溯、智能预警”三大核心功能:通过可视化界面呈现目标动态轨迹,支持历史数据查询与分析,可预设电子围栏实现越界报警。在宋家坳隧道等工程场景中,该平台可与隧道施工智能管控系统无缝对接,实现人员与设备的双重定位管理。
凭借精准定位能力,UWB定位系统已在多个垂直领域实现规模化应用,成为产业升级的“核心基础设施”。
在离散型制造场景中,UWB定位系统解决了“多规格产品混合生产”的管理难题。中铁宝桥南京工厂通过部署5000余个定位标签,为每根钢轨赋予“数字身份”,实现厘米级实时追踪,使备料效率提升7.8%,动态库存盘点效率较人工提升83%。在汽车总装车间,该系统可追踪零部件运输轨迹,实现“按需配送”,将生产差错率降至0.22‰以下。
汽车领域已成为UWB定位系统增长最快的市场,预计2035年近半数新出厂车辆将配备该技术。其核心应用包括数字车钥匙、自动迎宾与智能泊车:车主携带UWB手机靠近车辆时,系统可精准识别位置并解锁车门;在地下车库,通过车辆与车位的双向定位,实现全自动泊车。MMS UWB技术的应用更将测距距离延伸至400米,为远程车辆启动、智能寻车等场景提供可能。
在隧道施工、桥梁建设等高危场景中,UWB定位系统成为“安全管家”。通过为施工人员配备防爆定位标签,管理人员可实时掌握人员位置,当发生突发情况时,能快速定位被困人员位置。结合应急联防预警系统,可实现0.3秒内的跨区域报警,与宋家坳隧道的安全管控体系形成互补,确保施工安全。
在智慧医院场景中,该系统可追踪医疗设备与急救人员位置,缩短急救响应时间;在养老机构,通过为老人配备定位手环,实现走失预警与健康数据联动;疫情防控期间,其0.002秒的快速定位能力,可精准判断人员距离,助力社交距离管控。
UWB定位系统正迎来爆发式增长期,据市场数据预测,2025年全球UWB设备出货量将达4.897亿台,2029年更将突破10亿台大关。增长动力主要来自三大方向:一是智能汽车的渗透率提升,二是工业数字化转型带来的刚需,三是消费电子领域的功能升级,如苹果U1芯片带动的手机定位功能创新。
但行业发展仍面临挑战:一是标准尚不统一,不同厂商的产品兼容性有待提升;二是成本相对较高,中小微企业的应用门槛仍需降低;三是低功耗场景的适配需进一步优化。未来,随着MMS UWB等技术的普及、芯片成本的下降以及跨行业生态的构建,UWB定位系统将从“高端场景”走向“全民应用”,成为物联网时代的基础感知技术。

