2025年自主仓储的革命:超宽带定位系统如何推动精度、效率和前所未有的增长。探索未来五年的颠覆性创新和市场扩张。
- 执行摘要:2025年的关键趋势和市场驱动因素
- 技术概述:超宽带(UWB)定位基础
- 竞争格局:领先的UWB解决方案提供商和创新者
- 市场规模和预测(2025-2030):增长预测和复合年增长率分析
- 采用驱动因素:为什么仓储正在拥抱UWB定位
- 与自主系统的集成:机器人、AGV和物联网协同
- 案例研究:实际部署和衡量的投资回报率
- 挑战和障碍:技术、监管和运营难题
- 未来展望:新兴应用和下一代UWB技术
- 结论和利益相关者的战略建议
- 来源与参考资料
执行摘要:2025年的关键趋势和市场驱动因素
到2025年,超宽带(UWB)定位系统正在成为自主仓储的基石技术,这一变化是由于该领域对高精度、实时位置信息的需求以优化机器人技术、库存管理和安全性。UWB能够在复杂的金属和动态环境中提供厘米级的精度,这一独特能力正在推动其取代传统的RFID、Wi-Fi和蓝牙系统。UWB与自主移动机器人(AMR)、自动导引车(AGV)以及先进的仓库管理系统(WMS)的融合正在塑造一个智能、数据驱动物流的新纪元。
- 精度和可靠性:UWB对多径干扰的抵抗力和低延迟对于在密集的仓库中安全导航AMRs和AGVs至关重要。领先的UWB芯片和模块制造商,如Qorvo(在收购Decawave之后)和NXP半导体,正在积极扩展其UWB产品组合,目标是工业自动化和物流应用。
- 与机器人和物联网的集成:UWB与机器人平台的集成正在加速,像Zebra Technologies和SICK AG这样的公司提供基于UWB的实时定位系统(RTLS)其针对仓库自动化量身定制。这些解决方案可以精确跟踪资产、车辆和人员,支持动态路径规划和避免碰撞。
- 可扩展性和互操作性:开放标准和互操作性倡议(如FiRa联盟推动的)预计在2025年将加速采用,确保来自不同供应商的UWB系统能够无缝协作。这对于在多供应商仓库环境中的大规模部署至关重要。
- 成本和部署效率:随着生产规模的扩大和芯片集成的提高,UWB硬件的成本正在持续下降。SEW-EURODRIVE和Ubisense等供应商的交钥匙解决方案正在减少部署复杂性,使UWB可供中型甚至小型仓库运营商使用。
- 监管和安全考虑:随着UWB的普及,监管机构正在优化频谱分配和安全标准,以确保在工业环境中安全和无干扰的操作。行业团体和制造商正在合作解决网络安全和数据隐私问题,因为这些在仓库日益互联的背景下变得越来越重要。
展望未来,UWB在自主仓储中的前景强劲。预计这一技术将支撑下一代智能仓库,实现更高的吞吐量、降低的运营成本和增强的安全性。随着更多物流提供商和电子商务巨头投入自动化,UWB作为基础促成者的角色将在2025年及之后进一步增强。
技术概述:超宽带(UWB)定位基础
超宽带(UWB)定位技术迅速成为高精度室内定位的基石,尤其是在自主仓储的背景下。UWB通过在宽频谱(通常为3.1–10.6 GHz)上发射极短的无线电脉冲来操作,从而实现厘米级的距离测量精度。这是通过飞行时间(ToF)和到达时间差(TDoA)技术来实现的,后者相比传统的基于RF的系统(如Wi-Fi或蓝牙)对多径干扰的抗性要强得多。截至2025年,UWB因其在现代仓库中典型的复杂、金属和动态环境中的稳健性而越来越受青睐。
UWB定位系统的核心由锚点(固定参考点)和标签(附着于资产或机器人的移动设备)组成。锚点在仓库中战略性地安装,形成一个密集的网络,使得标签能够以亚米、通常是亚分米的精度实现实时追踪。这种精度对自主移动机器人(AMR)、自动导引车(AGV)和库存管理系统至关重要,因为可靠的定位是安全导航、避免碰撞和高效工作流编排的基础。
行业的重要参与者在推动UWB技术在工业和仓储应用方面发挥了重要作用。Qorvo(收购了UWB芯片组先锋Decawave)提供的UWB收发器已广泛集成到定位解决方案中。Sewio专注于为工业环境提供实时定位系统(RTLS)的解决方案,提供针对资产跟踪和仓库导航的基于UWB的平台。Zebra Technologies也已将UWB纳入其产品组合,以支持物流和供应链自动化的高精度跟踪。
在2024年和2025年的最近部署中,UWB的可扩展性和可靠性在大规模仓库环境中得到了证明。例如,UWB系统现在常规支持数十到数百台AMR的车队,延迟低于100毫秒,精度在10-30厘米之间,即使在艰难的射频条件下也是如此。该技术对干扰的免疫力以及在非视距情境下的功能能力使其特别适用于密集的存储布局和动态操作。
展望未来,UWB定位在自主仓储中的前景十分乐观。行业路线图显示,芯片集成、能效和与其他无线标准的互操作性将持续改进。预计随着更多仓库运营商寻求自动化和优化其操作,UWB的采用将加速,利用该技术独特的精度、可靠性和可扩展性的优势。FiRa联盟等行业机构的标准化努力也预计将进一步推动互操作性和跨行业的采用。
竞争格局:领先的UWB解决方案提供商和创新者
超宽带(UWB)定位系统在自主仓储中的竞争格局正在迅速演变,精确、稳健和可扩展的室内定位的需求正在加速增长。到2025年,多个技术领导者和创新者正在塑造这一市场,各自提供针对物流和仓储行业量身定制的独特硬件、软件和集成能力。
在UWB芯片和模块方面,Qorvo是一支主导力量,该公司于2020年收购了Decawave,并自此扩展了其UWB产品组合。Qorvo的DW3000系列UWB芯片被广泛应用于工业自动化和仓储领域,实现厘米级的精度,支持可扩展的部署。它们的解决方案通常集成到自主移动机器人(AMRs)、自动导引车(AGVs)和资产跟踪系统中,即使在复杂的金属丰富环境中也能提供可靠的实时位置信息。
另一关键参与者是NXP半导体,该公司在汽车和工业应用中对UWB技术进行了大量投资。NXP的Trimension UWB产品组合旨在实现安全、低延迟的定位,并与生态系统合作伙伴合作,提供针对智能仓库的端到端解决方案。NXP对互操作性和安全性的关注在仓储运营中尤为相关,因为这些需求日益迫切,确保安全和数据完整性。
在系统集成方面,SEW-EURODRIVE因其全面的UWB定位解决方案而脱颖而出,专注于内部物流。该公司的MOVITRANS和MOVIMOT系统利用UWB进行AGVs和AMRs的精确导航,支持灵活的仓库布局和动态工作流程。SEW-EURODRIVE与仓库管理系统(WMS)和工业自动化平台的深度集成,使其成为大型部署的首选合作伙伴。
在亚太地区,Zebra Technologies通过收购和合作伙伴关系扩展了其UWB产品,专注于用于库存和资产管理的实时定位系统(RTLS)。Zebra的解决方案在高吞吐量的分发中心越来越受到采用,在这些地方,准确跟踪货物和车辆对运营效率至关重要。
新兴创新者,如Ubisense和Nanotron Technologies(Sensera Limited的子公司),也正在凭借模块化、可扩展的UWB平台获得关注。这些公司强调开放API和与现有仓库IT基础设施的轻松集成,满足对灵活和未来兼容的定位系统日益增长的需求。
展望未来,竞争格局预计将愈发激烈,越来越多的仓储运营商将优先考虑自动化和数字化。互操作性、网络安全和基于AI的分析将成为关键差异因素,既有的企业和灵活的初创企业都在争相提供符合自主仓储发展需求的下一代UWB解决方案。
市场规模和预测(2025–2030):增长预测和复合年增长率分析
超宽带(UWB)定位系统在自主仓储中的市场预计将在2025年到2030年间实现强劲增长,这得益于自动化的加速采用、对高精度室内定位的需求以及仓库运营的日益复杂化。UWB技术因其厘米级的精度和对多径干扰的抗性,正成为下一代仓库自动化的基石,实现对自主移动机器人(AMR)、库存和资产的实时位置跟踪。
到2025年,UWB定位系统的部署预计将成为新自动化仓库项目的标准功能,特别是在大规模的物流提供商和电子商务履行中心。行业领袖,如Qorvo和NXP半导体,正在积极扩展其UWB产品组合,针对工业自动化和仓储应用。Decawave(现在是Qorvo的一部分)仍然是一个关键的创新者,提供广泛集成于AMR和自动导引车(AGV)定位解决方案中的UWB芯片组和模块。
根据行业共识和主要制造商的直接声明,预计UWB定位系统在仓储中的市场规模在2025到2030年间的复合年增长率(CAGR)将超过20%。这一增长的基础有几个因素:
- 电子商务的扩展以及相应对高吞吐量、自动化履行中心的需求。
- 物流和零售巨头在工业4.0和数字化转型倡议上的投资增加。
- 对大型设施中自主车辆和人员的准确跟踪的监管和安全要求。
- UWB芯片组的持续改进,降低成本和功耗,如NXP半导体和Qorvo所强调的。
到2030年,市场预计将达到数十亿美元的年收入,亚太地区,尤其是中国、日本和韩国,将因快速的仓库自动化和政府支持的智能物流计划而成为增长最快的市场。欧洲和北美将继续占据重大份额,受益于成熟的物流基础设施和对UWB系统的早期采用。
展望未来,UWB在自主仓储中的前景仍然非常积极。行业 leaders,如SEW-EURODRIVE和Zebra Technologies的持续研发预计将进一步提升系统的可扩展性、互操作性及与仓储管理软件的集成,巩固UWB作为未来智能仓库基础技术的角色。
采用驱动因素:为什么仓储正在拥抱UWB定位
超宽带(UWB)定位系统在自主仓储中的采用在2025年正在加速,这一变化是由技术、操作和监管因素的融合推动的。UWB独特的能力——厘米级精度、低延迟以及在复杂环境中的稳健性能——日益被认为是下一代仓库自动化的核心要素。
一个主要驱动因素是自主移动机器人(AMR)和自动导引车(AGV)在物流中的快速扩展。随着电子商务和即时交付模型的普及,仓库需要精确的实时位置信息来安全有效地指挥机器人车队。UWB对多径干扰的抵抗力以及在金属和杂乱环境中的功能使其在这些应用中优于传统解决方案,如Wi-Fi或RFID。领先的AMR制造商,如ABB和欧姆龙公司,已经将UWB模块集成到他们的导航堆栈中,指出安全性和吞吐量得到了改善。
另一个重大因素是对更高库存准确性和可追溯性的需求。UWB实现了对资产、托盘甚至单个项目的持续跟踪,减少了损失并简化了盘点工作。像Zebra Technologies和SEW-EURODRIVE这样的公司正在部署基于UWB的实时定位系统(RTLS)以支持人类和机器人工作流程,报告称在拣货准确性和劳动力效率上实现了可衡量的提升。
安全和合规性也正在推动UWB的采用。随着监管机构加强对工人和机器人之间互动及避免碰撞的要求,UWB的低延迟、高精度定位正被用来实现动态地理围栏和接近警报。Decawave(现为Qorvo的一部分)和Qorvo正在提供支撑这些安全重要应用的UWB芯片组,部署正在扩展至欧洲、北美和亚洲。
成本和可扩展性的改善进一步加快了UWB的普及。UWB硬件的价格稳步下降,同时开放标准和互操作性倡议(如FiRa联盟主导的)降低了集成障碍。这使得大型绿色场地的部署和棕色场地的改造变得可能。
展望未来几年,UWB在仓储中的前景仍然强劲。行业领军企业正在投资于将UWB与视觉和AI相结合的混合定位系统,旨在实现更高的自主性和稳健性。随着生态系统的发展成熟,UWB有望成为未来智能、自适应仓库的基础技术。
与自主系统的集成:机器人、AGV和物联网协同
超宽带(UWB)定位系统与自主机器人、自动导引车(AGV)和更广泛的物联网框架的集成正在迅速改变2025年的仓储操作。UWB的厘米级精度、低延迟以及在复杂环境中的稳健性能使其成为在动态、高密度仓库环境中实时定位系统(RTLS)的首选。
领先的UWB技术提供商,如Qorvo(收购了UWB芯片先锋Decawave)、Sewio Networks和Zebra Technologies正在与机器人和AGV制造商积极合作,提供紧密集成的解决方案。这些合作使得多台移动机器人和AGV之间的无缝导航、碰撞避让和任务协调成为可能。例如,Sewio Networks提供基于UWB的RTLS平台,正在大型物流中心部署,以协同自治车辆的运动并优化物料流动。
UWB与物联网之间的协同作用通过标准化通信协议和基于云的管理平台得到了进一步加强。UWB锚点和标签正在被越来越多地直接嵌入AGV和机器人平台,允许与仓库管理系统(WMS)和企业物联网平台的持续跟踪和数据交换。像Zebra Technologies这样的公司正在将UWB与他们现有的RFID和条形码解决方案集成,创建支持人机交互的统一可视化层。
到2025年,趋势是多模态定位,其中UWB与激光雷达、视觉和惯性测量单元(IMU)等其他传感器结合,以增强可靠性和冗余性。这对安全关键应用和高金属干扰环境尤其重要。机器人制造商正在利用UWB的精确测距来实现动态路径规划、实时资产跟踪和自动库存审计等高级功能。
展望未来,预计未来几年UWB将与5G和边缘计算进一步融合,实现更低的延迟和更可扩展的部署。行业联盟和标准化机构(包括FiRa联盟)正在努力确保UWB启用设备之间的互操作性和安全性,这将加速自主仓储中的采用。随着UWB芯片组变得更加具成本效益,并与机器人平台的集成逐步成熟,该技术有望成为下一代智能、自主仓库的基础层。
案例研究:实际部署和衡量的投资回报率
到2025年,超宽带(UWB)定位系统在自主仓储中的采用正在迅速上升,多个高调的部署展示了可测量的投资回报率(ROI)和运营改进。UWB在实时位置跟踪中的厘米级精度使其成为首选选择,而传统的射频识别(RFID)或基于Wi-Fi的系统在动态金属丰富的仓库环境中表现不佳。
最著名的案例之一是Zebra Technologies的UWB定位部署,该公司是企业资产智能的全球领导者。Zebra的UWB解决方案已集成到北美和欧洲的大型分发中心的自动导引车(AGV)和自主移动机器人(AMR)中。根据Zebra的说法,客户报告在实施的第一年内,订单拣选时间减少了多达30%,库存错误减少了20%。这些改进归功于对移动机器人和库存托盘的精确实时跟踪,能够实现动态路径优化和避免碰撞。
另一个重要的部署案例是Qorvo,这家主要的UWB芯片制造商,其技术为多个领先的AMR平台提供动力。在2024年和2025年,Qorvo的UWB模块被一家主要的欧洲电子商务零售商的履行中心采用,结果是吞吐量提高了15%,丢失或错放货物减少了25%。该零售商指出,系统对射频干扰的抵抗力,以及其在密集金属环境中可靠运作的能力,是做出其决策的关键因素。
在亚洲,Sewio Networks与物流提供商合作,在多层仓库中部署基于UWB的实时定位系统(RTLS)。Sewio在2025年的部署在18个月内实现了投资回报,驱动因素包括劳动力成本节省和资产利用率提升。他们的客户报告称,手动搜索货物的时间减少了40%,由于加强了对人员和车辆的跟踪,安全事件明显减少。
展望未来,UWB定位在自主仓储中的前景仍然强劲。行业领袖如Decawave(现为Qorvo的一部分)和NXP半导体正在扩大他们的UWB产品组合,推出针对大规模、低延迟部署的新芯片组和模块。随着更多仓库转向自动化,UWB系统的证明投资回报和运营优势预计将推动进一步采用,持续的案例研究可能在2026年及之后进一步巩固该技术的价值主张。
挑战和障碍:技术、监管和运营难题
虽然超宽带(UWB)定位系统在自主仓储中的采用正在加速,但截至2025年仍存在多种技术、监管和操作挑战。这些障碍必须得到解决,以便在复杂的仓库环境中实现广泛、可靠的部署。
技术挑战仍然显著。虽然UWB系统提供厘米级的精度,但可能受到密集货架、金属结构和移动库存造成的多径干扰和信号衰减影响。高天花板和动态布局的仓库进一步复杂化了锚点的放置和信号覆盖。确保自主移动机器人(AMR)车队的实时定位需要先进的算法和频繁的重新校准。领先的UWB芯片制造商如Qorvo和NXP半导体正在投资改善信号处理和干扰抑制,但在所有仓库场景中无缝运行仍在努力中。
监管障碍同样影响UWB的部署。UWB在受国家和地区法规约束的频段中运行,不同地区的功率限制和频谱分配差异较大。例如,欧洲联盟和美国的排放掩模和认证要求各不相同,使得跨国物流提供商的全球推广变得复杂。像Decawave(现为Qorvo的一部分)和Sewio Networks等公司必须确保其硬件符合如欧洲电信标准化研究所和美国联邦通信委员会等机构的不断变化的标准。预计UWB法规的持续协调在2025年及以后将继续,但不确定性仍然是大规模投资的障碍。
运营障碍同样迫在眉睫。将UWB定位与现有的仓库管理系统(WMS)和机器人平台集成需要大量定制和互操作性测试。遗留基础设施(如较旧的Wi-Fi或RFID跟踪)可能无法轻易替换或集成,导致需要混合解决方案,增加了复杂性。此外, retrofit 大型设施,以安装UWB锚点并维护它们的成本和干扰可能是巨大的,特别是对于边际利润较薄的运营商来说。像Zebra Technologies和SICK AG等公司正在开发模块化、可扩展的UWB解决方案,但无缝集成和降低成本仍然是终端用户的首要任务。
展望未来,行业正在集中精力通过标准化、改进硬件和软件互操作性来解决这些挑战。随着监管透明度的提高和技术解决方案的成熟,UWB定位预计将成为自主仓储的基础技术,但克服这些障碍对于未来几年内的主流采用至关重要。
未来展望:新兴应用和下一代UWB技术
超宽带(UWB)定位系统在自主仓储中的未来正处于重大发展的前夜,因为技术不断成熟以及新应用的出现。在2025年及随后的几年中,若干趋势预计将塑造UWB在这一领域的采用和发展。
一个显著的发展是UWB与先进机器人和自主移动机器人(AMR)的集成。UWB的厘米级精度和低延迟正被越来越多地用于复杂仓库环境中的实时导航、碰撞避免和动态路径规划。像Qorvo和NXP半导体这样的公司处于前沿地位,提供的UWB芯片组和模块使得机器人和资产的精确室内定位成为可能。这些解决方案正被领先的仓库自动化提供商采纳,以提高操作效率和安全性。
新兴应用还受到UWB与其他传感器模式(如激光雷达、计算机视觉和RFID)的融合推动。这种传感器融合方法预计将在存在金属障碍或射频干扰的挑战环境中提供稳健的定位。例如,Decawave(目前为Qorvo的一部分)继续在UWB收发器方面进行创新,支持能够适应动态仓库布局和库存变化的混合定位系统。
标准化和互操作性正在获得动力,FiRa联盟等行业机构正在努力确保来自不同制造商的UWB设备能够无缝通信。这对于需要灵活性和可扩展性的多供应商仓库生态系统的大规模部署至关重要。
展望未来,下一代UWB技术预计将提供更高的能效、更长的范围和改进的安全性。这些进展将支持不仅仅是资产跟踪和AMR导航的新用例,例如工人安全监控、自动库存审计和实时过程优化。像英飞凌科技这样的公司正在投资于针对工业物联网的UWB解决方案,标志着在物流和供应链操作中更广泛的采用。
到2025年及以后,UWB定位在自主仓储中的前景依然强劲,持续的研发和生态系统合作推动着创新。随着部署成本的降低和性能的提高,UWB将成为下波智能、自动化和高效的仓储操作的基础技术。
结论和利益相关者的战略建议
超宽带(UWB)定位系统正在迅速改变自主仓储,为机器人、自动导引车(AGV)和库存管理的协调提供精确、实时的定位。截止到2025年,UWB在仓储中的采用正在加速,推动这一变化的因素包括对提高操作效率、安全性和物流环境中可扩展性的需求。作为UWB芯片和模块的主要供应商,Qorvo和Decawave(现为Qorvo的一部分)在推进针对工业自动化的UWB硬件和软件平台方面发挥了重要作用。此外,像SEW-EURODRIVE这样的系统集成商正在大型仓库自动化项目中部署基于UWB的解决方案,证明了这一技术的成熟性和可靠性。
当前的市场状况表明,UWB系统正在与仓库管理系统(WMS)和机器人平台集成,以确保厘米级的跟踪精度,即使在复杂的金属丰富环境中,传统的RF或光学系统面临困难。这在仓库变得愈加密集和动态的背景下尤为重要,此时大量的移动机器人和无人机与人类工人并行操作。像Zebra Technologies这样的公司正在将UWB纳入其实时定位系统(RTLS)产品组合,进一步验证了该技术在下一代物流中的角色。
展望未来几年,利益相关者面临几项战略建议:
- 仓库运营商:投资于UWB基础设施,以为设施未来做好准备,专注于能够适应不断发展自动化需求的模块化和可扩展部署。优先考虑与现有WMS和机器人平台的互操作性,以最大化投资回报。
- 技术供应商:继续改进UWB芯片和软件,以实现更低的功耗、更高的可扩展性和强大的安全性。与机器人和自动化原始设备制造商合作,开发针对仓储的集成解决方案。
- 系统集成商:在UWB部署、校准和维护方面开发专业知识。提供包括分析和预测维护在内的端到端解决方案,利用UWB的高精度数据。
- 监管机构和行业团体:建立UWB在工业环境部署的标准,以确保安全、互操作性和频谱效率。与联邦通信委员会等组织互动,以监控监管动态。
总之,UWB定位有望在2025年及以后成为自主仓储的基础技术。积极投资于UWB能力和生态系统合作伙伴关系的利益相关者将最有能力把握物流和供应链操作的持续数字化转型。