CH
EN
基于达到时间差（TDoA）的定位首先需要解决时间同步及同步精度的问题。
推本溯源——为什么会时间不同步？
每个UWB定位设备内部都有晶体震荡器，它的作用是产生时钟频率，UWB定位设备的UWB信号的收发，都是在该时钟的节拍下进行的，测量收发时间也是以该时钟为基础。这也就是说每个硬件设备都有自己的内部时钟，基站各自按照自己的时间体系运行，这就导致各个基站存在初始时间差。
并且，还存在着一个时钟漂移现象，这就使得多个时钟即使在同一个标准时间启动，它们也不可能长期保持同步。就像是我们每个人的手表，走一段时间后就会不准了，主要原因是我们时钟的精度，也就是我们手表所走的1s，并不是标准的1s，而是接近1s，长时间不对表的话，我们的时间体系就会发生偏移。
除此之外，影响时钟漂移的因素还有很多，如：生产工艺、温度变化、环境变化、老化程度等。 综上所述，时间不同步问题是无法避免的。
如何解决时间不同步？
我们知道UWB定位系统对时间测量的要求极高，时间测量不准确会严重影响定位精度，1ns的时间差就会造成30cm的位置误差。因此，时间不同步问题，必须要得以解决，目前，有两种最常用的解决方式，有线同步和无线同步。
1、有线同步
有线同步就相当于所有的UWB定位基站都用同一个表，也就是同步控制器。同步控制器通过有线通信的方式，将时间信息传输到每个基站，使每个基站处于同一时间体系，实现时间同步。
这种同步方式的优势在于时间测量精度高，各个UWB定位基站之间时间可保持高度同步，并且技术难度低，容易实现。存在的问题在于部署成本较高，因为每个基站都需要通过有线的方式连接到同步控制器，线路规划变得很复杂，部署UWB定位系统时会大量布线。但同步精度会相对来说高一些。
2、无线同步
无线同步就是各个UWB定位基站通过不断与其他基站交换本队时钟信息，最终达到并且保持全局时间协调一致。也就是说UWB定位基站之间每隔一段时间进行信号交互，告诉其他基站自己现在处于什么时间，然后各自调整自身时间与其他基站保持一致。
无线同步方法依赖于UWB的测量时间精度，时间精度越高，两个基站之间的时间误差越小，那么它们的时间同步程度越高。无线同步方式的优势在于基站与基站之间不需要有线连接，因此UWB定位系统的部署难度较低，成本也低。
无论采用有线还是无线时间同步，同步只和基站有关，和标签无关。相对来说，有线时间同步优于无线时间同步
1）具有更高的可靠性，有线时间同步的时钟源是通过网络传输，不受周边环境的影响；
2）具有更好的精度，由于采用同一个时钟源，即使存在温漂，老化的问题，但还是同一个时钟源，不会影响精度；
3）环境的友好性，无线同步会受到环境的影响，比如，同步链路上的遮挡，多径等，工厂内环境的改变可能会导致整个系统的精度不符合预期；
TDoA 定位
TDoA 定位系统的难度在于定位基站的同步，在定位的时候，标签只需要发送一个广播报文即可，所以，标签的功耗远由于基于ToF 的定位模式。
TDoA 定位的特点：
1、定位精度高，在无遮挡的模式，TDoA 的精度可以达到更高的精度；
2、标签功耗低，主要是报文的持续时间极短，所以，其功耗比较低，相同电池的情况下，标签的工作周期更长；
3、系统容量大，若UWB 报文，每个标签按0.5ms 计算，在单系统下可以达到2000 个终端；
4、不能满足区域外的定位，由于在区域外，双曲线是处于发散的状态，定位精度比较差；
5、定位精度容易受到干扰的影响，比如某个基站由于遮挡等原因会带来定位结果的跳动；
综合TDoA 定位的特点，其应用场景主要是在：
1、工厂类别，定位的物料的数量巨大，要求标签的工作待机时间长；
2、对定位的精度的要求比较高；
上面谈到的TDoA 定位是基于标签上行，即标签发送报文，基站收到之后，提供给服务器计算，这个是典型的工厂模式。
除上行的TDoA 之外，还有下行的TDoA，所有的全球定位系统，都是基于下行TDoA 的方式进行定位。即基站广播，标签收，获得卫星间的TDoA值，计算自己的位置。下行TDoA 的模式特点在于：
1、终端不限容量，谁都可以收来计算自己的位置；
2、系统功耗高，远高于上行的TDoA，因为需要持续收GPS 卫星的信号，若是UWB 的下行TDoA，标签也需要持续一定的时间进行接收；
3、最高定位频率受限于广播频率，只可以比它低，不能比广播频率高；
4、高时效性，这种终端自己进行数据采样，可以自己计算位置，能获得ms 级的计算延迟，若通过服务器计算在下发位置，会受到网络的影响。
