在科技飞速发展的当下，智能家居领域正经历着一场深刻的变革。智能门锁作为智能家居的重要入口，其技术的创新与升级备受关注。UWB（Ultra-Wideband，超宽带）模块的出现，为智能门锁带来了前所未有的功能提升和用户体验优化，正逐渐成为智能门锁领域的核心技术之一。
UWB 技术的工作原理
UWB 技术是一种无载波通信技术，它利用纳秒至微秒级的非正弦波窄脉冲传输数据。与传统的通信技术不同，UWB 技术不使用载波，而是通过发送和接收具有纳秒级脉冲宽度的信号来进行通信和定位。这种信号具有极宽的带宽，通常超过 500MHz，甚至可达数 GHz 。
UWB 模块实现定位主要基于以下几种方法：
飞行时间（TOF）测距法：通过测量信号从发射端到接收端的飞行时间，结合光速来计算两者之间的距离。由于 UWB 信号的脉冲宽度极窄，时间分辨率非常高，能够实现高精度的距离测量，误差可控制在 ±3cm 左右 。例如，当用户携带 UWB 钥匙靠近智能门锁时，UWB 模块会发射信号，信号到达门锁接收端的时间被精确记录，从而得出用户与门锁的精确距离。
到达时差（TDOA）定位：利用多个接收基站接收到信号的时间差来确定发射源的位置。通过布置多个 UWB 基站，测量信号到达不同基站的时间差，结合各基站的位置信息，运用三角定位原理计算出目标的位置。这种方法可以实现三维定位，在复杂的室内环境中准确确定用户的位置 。
双向测距（TWR）：发射端和接收端相互发送和接收信号，通过计算信号往返的时间来确定距离。这种方式不仅能提高测距的准确性，还能有效抵抗信号干扰和多径效应 。在智能门锁应用中，UWB 模块与用户设备（如手机、手环）之间通过双向测距，确保只有在授权用户靠近门锁到合适距离时才触发解锁操作。
UWB 技术在智能门锁中的优势
高精度定位：传统的智能门锁解锁方式，如蓝牙、Wi-Fi 等，在定位精度上存在一定的局限性，容易出现误判。而 UWB 技术的厘米级定位精度，能够精准区分用户是在门内还是门外，避免了误触发的情况。当用户携带 UWB 设备靠近智能门锁时，系统能准确识别用户位置，在距离门锁合适距离（如 1 米左右）时自动解锁，提供便捷的无感开门体验 。
强抗干扰能力：UWB 信号占用极宽的频带，信号功率谱密度极低，接近环境噪声水平，且脉冲占空比低，有效避免了与其他无线信号的碰撞。在家庭复杂的电磁环境中，如存在 Wi-Fi、蓝牙等多种无线信号干扰，以及金属门板、玻璃幕墙等信号反射场景，UWB 技术仍能稳定运行，误报率低于 0.1% 。这使得智能门锁在各种环境下都能可靠地工作，保障用户的正常使用。
高安全性：UWB 技术采用双向测距与动态加密机制，每次通信生成唯一的时间戳和随机数矩阵。这种设计使中继攻击几乎无法实现，即使黑客截获信号，也无法在限定时间内伪造合法的时间 - 空间认证关系，安全性能较传统 RFID 技术提升 90% 。同时，UWB 芯片还可以绑定用户生物特征（如手机 / 手表 ID），实现 “人 - 机 - 空间” 三重认证，进一步提高了智能门锁的安全性，误识率仅为传统 NFC 的 1/500 。
低功耗：UWB 设备在通信和定位时功耗较低，适合电池供电的智能门锁。以 UWB + BLE 5.3 混合方案为例，其功耗可降至 0.15mW，较纯 UWB 降低 70%，这大大延长了智能门锁电池的使用寿命，减少用户更换电池的频率 。
UWB 模块在智能门锁中的应用场景
无感开门：用户携带支持 UWB 功能的手机、手环等设备靠近智能门锁时，UWB 模块能够快速准确地识别用户身份和位置，在用户走到门前时自动解锁，实现真正的无感开门体验。无需手动掏出钥匙或手机操作 APP，为用户提供便捷的进门方式，尤其在双手提满物品等不便操作的情况下，优势更为明显 。
危险行为预警：智能门锁集成 UWB 雷达功能后，可通过分析信道脉冲响应波动，精准区分人体与照片、面具等伪造介质，实现活体检测。当检测到儿童在门锁 1 米范围内停留超 30 秒，系统自动触发声光告警并推送 APP 通知，响应速度比红外传感器快 2.3 倍，及时提醒家长注意儿童安全 。
紧急逃生优化：在遭遇火灾等紧急情况时，室内烟雾弥漫，传统的定位和解锁方式可能受到影响。UWB 信号能够穿透浓烟，精确定位用户位置，联动电子锁芯秒级开启，大大提高逃生效率，逃生效率提升 60% 。为用户在紧急情况下的安全撤离提供有力保障。
智能家居联动：UWB 技术不仅可以实现智能门锁的解锁功能，还能与其他智能家居设备进行联动。结合用户移动轨迹（如靠近速度、停留时长），联动家居设备预加载指令。当用户携带 UWB 设备靠近家门时，智能门锁检测到用户信息后，可自动联动灯光系统，打开室内灯光；联动空调系统，调节室内温度；联动窗帘系统，拉开窗帘等，为用户营造舒适的家居环境 。