核心结论:BU04 是安信可基于 DW3000 芯片推出的双天线 UWB 模组,集成 STM32F103 MCU,定位精度10 厘米,支持 TDOA/PDOA 两种定位算法。随着 UWB 生态成熟和成本下降,室内高精度定位终于从"概念验证"走到了"工程落地"。如果你正在做室内定位、资产追踪、机器人导航,值得认真评估一下。
做过室内定位的工程师都知道,GPS 到了室内就废了,蓝牙 Beacon 精度只能到 3-5 米,Wi-Fi 指纹又太折腾。想要10 厘米级的精度,UWB 一直是唯一选择——但过去成本高、生态差,项目落地困难重重。
但现在,情况变了。
全球 UWB 定位市场规模预计达58 亿美元,中国市场增速超过 28%。随着芯片工艺进步和生态完善,模组成本持续走低,UWB 正在从消费电子(手机、耳机)快速渗透到工业物联网和汽车电子。
安信可 BU04,就是在这个节点上推出的。
01 BU04 是什么?
BU04 是安信可基于Decawave DW3000芯片设计的双天线超宽带模组,内部集成了STM32F103 MCU。这意味着它不是一颗"裸芯片",而是一个自带算力的完整方案——不需要外部主控就能跑定位算法。
核心参数:
| 参数 | 规格 |
|---|---|
| 核心芯片 | DW3000 + STM32F103 MCU |
| 天线配置 | 双天线(板载 + IPEX 外接可选) |
| 定位精度 | 10 厘米 |
| 数据速率 | 最高 6.8 Mbps |
| 定位算法 | TDOA(到达时间差)+ PDOA(到达相位差) |
| 供电电压 | 2.5V ~ 3.6V |
| 睡眠功耗 | < 1µA |
| 通信标准 | IEEE 802.15.4-2015 / 802.15.4z |
| 工作信道 | 信道 5 / 信道 9 |
| 加密安全 | HW AES-256 |
| 可配置 GPIO | 20 个 |
| 封装 | SMD-34(兼容 DIP-16) |
这里有几个值得关注的点。
双天线设计
BU04 配备了双天线通道,可以同时使用板载天线或者通过 IPEX 接口外接天线。这不是为了"信号更好",而是为了支持PDOA(到达相位差)算法——通过两根天线之间的相位差,可以判断信号来自哪个方向。
简单说:TDOA 告诉你"标签在距基站多远的位置",PDOA 告诉你"标签在基站的哪个方向"。两个算法叠加,用两个模组就能完成二维定位。
集成 MCU
很多 UWB 模组只是射频前端,需要外挂主控芯片来做信号处理。BU04 内置 STM32F103,AT 指令直接通过串口收发,不需要额外开发驱动。对于快速验证项目的工程师来说,省掉了一整个开发环节。
当然,如果你需要深度定制,安信可也提供了二次开发 SDK,可以直接在模组上的 STM32 里写自己的算法。
02 10厘米精度,实际是什么体验?
10 厘米不是理论值,是 BU04 在标准测试条件下的实测精度。配合官方提供的精度矫正模板,校准后误差可以进一步降低。
10 厘米意味着什么?
| 定位技术 | 典型精度 | 能做什么 |
|---|---|---|
| Wi-Fi 指纹 | 3~5 米 | "大概在这栋楼里" |
| 蓝牙 Beacon | 1~3 米 | "在会议室还是走廊" |
| BLE 5.1 AoA | 0.3~1 米 | "在桌子的左边还是右边" |
| UWB(BU04) | 0.1 米 | "在哪个货架上" |
这不是一个量级的差异。3 米和 1 米之间,可能只是"房间级别"和"工位级别"的区别。但 1 米到 10 厘米,是质的飞跃——从"区域感知"变成了精确空间定位。
实测数据参考:使用 BU04-Kit 开发板进行两点测距测试,基站模式下整体电流约 81.5mA(5V 供电,含 LCD 等外设),标签模式约 54mA。模组单独的睡眠功耗低于 1µA,适用于电池供电的标签方案。
03 UWB 现在能干什么?
UWB 的应用场景正在快速扩展。2025 年,工业物联网场景占比已达 42%,智能制造中通过 UWB 实现人员与设备实时定位,物料搬运效率提升了 40%。
几个 BU04 能直接落地的场景:
1. 仓库资产追踪
传统仓储靠人工盘点,大型仓库可能需要一整天。用 UWB 标签给每件高价值资产(服务器、精密仪器)打标签,基站覆盖后可以实时查看每件资产的位置。10 厘米精度意味着你能精确到某个货架的某一层。
2. 工业安全区域管控
矿山、化工厂、港口码头,安全区域和危险区域需要严格隔离。给工人佩戴 UWB 安全帽标签,当人员进入危险区域时系统自动报警。10 厘米精度确保边界判断准确,不会因为"模糊定位"误报或漏报。
3. 机器人 / AGV 导航
仓库 AGV 需要在密集货架之间穿行,SLAM 方案成本高且容易丢失定位。UWB 基站覆盖后可以为 AGV 提供稳定的绝对坐标参考。BU04 的 PDOA 算法还能提供方向信息,帮助 AGV 判断朝向。
4. 智能工厂人员调度
大型产线有上百名工人同时作业,管理人员需要实时了解每个人的位置和作业状态。UWB 标签 + 后台管理系统,可以分析人员动线,优化产线布局,减少无效走动。
04 开发上手有多快?
BU04 的设计思路是"两步上手"。
第一步:AT 指令快速验证。BU04 出厂自带 AT 指令固件,通过串口直接发送指令就能完成测距、配置、数据读取。最基本的测试只需要两个模组——一个设为基站,一个设为标签:
// 标签端设置 AT+SETCFG=0,0,1,1 // 基站端设置 AT+SETCFG=0,1,1,1 // 保存配置 AT+SAVE
配好之后,标签会自动跟基站进行双向测距,串口直接输出距离值。开发板自带 LCD 屏幕,不接电脑也能看数据。
第二步:SDK 深度开发。如果 AT 指令满足不了你的需求,安信可提供完整的二次开发 SDK,可以在 STM32F103 上跑自己的算法和逻辑。配套工具包括:
开发资源清单:AT 指令集文档(V1.0.2)、二次开发 SDK、精度矫正系数计算模板、PDOA 上位机工具(V1.0.0)、BU04-Kit 开发板资料、原理图和 PCB 封装。
值得一提的是,BU04-Kit 开发板支持 SWD 和 UART 两种烧录方式,用 STM32CubeProgrammer 就能搞定固件更新,开发体验和普通 STM32 项目没有区别。
05 BU04 和 BU01、BU03 怎么选?
安信可 UWB 系列目前有三款模组,选型逻辑很清晰:
| 参数 | BU01 | BU03 | BU04 |
|---|---|---|---|
| 核心芯片 | DW1000 | DW3000 | DW3000 + STM32 |
| 天线 | 单天线 | 单板载 | 双天线 |
| 定位算法 | TWR | TDOA / PDOA | TDOA / PDOA |
| 集成 MCU | 无 | 无 | 有 |
| 定位精度 | 10cm | 10cm | 10cm |
| 适用场景 | 简单测距 | 多基站定位 | 全功能方案 |
选型建议:
BU01:只需要两点之间测距离(比如防丢器),最简单也最便宜。
BU03:需要多基站组网做 TDOA 定位,但已有自己的主控方案。
BU04:想要"一颗模组搞定一切"——自带 MCU、支持 PDOA 测角、双天线灵活配置。适合快速原型验证和新项目启动。
06 UWB 的下一步
UWB 技术还在快速演进。几个值得关注的趋势:
多模融合。UWB 正在跟北斗、蓝牙、Wi-Fi 组合使用。UWB 负责室内高精度定位,北斗负责室外,蓝牙负责低功耗接近感知。三种技术取长补短,覆盖全场景。
芯片集成度提升。下一代 UWB 芯片正在走向"定位 + 通信 + 雷达"三合一,一颗芯片同时解决"我在哪""数据怎么传""周围有什么"三个问题。这个趋势和安信可 Rd-01 通感一体雷达的逻辑是相通的。
成本持续下降。供应链成熟让模组成本逐年走低,对于原本因为预算卡住的工业项目,现在重新评估 UWB 方案,可能已经算得过来账了。
一句话建议:如果你的项目有"精确知道人或物在室内什么位置"的需求,现在是重新评估 UWB 的好时机。技术成熟了,成本下来了,开发工具链也准备好了。BU04 自带 MCU 和 AT 指令,从"试试看"到"跑起来"可能只需要一个下午。
07 需要样品测试?
BU04 模组已开放样品申请,提供规格书、BU04-Kit 开发板、AT 指令集、SDK 和 PDOA 上位机工具。技术团队可协助评估你的定位场景和部署方案。
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原文标题:10厘米精度,一颗模组搞定室内定位
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