UWB 技术原理
超宽带（UWB）技术是一种宽带（高于中心频率 20% 或 500MHz）通信技术 ，它与常见的蓝牙、Wi-Fi 同属无线载波通信技术范畴，但在工作方式上有着显著区别。UWB 并非像传统通信技术那样基于连续载波进行信号传输，而是通过发送持续时间极短（通常小于 1ns）的脉冲来传递信息 。这些脉冲在时域上具有极窄的宽度，在频域上则表现为占据很宽的频谱范围，其能量分布较为分散，甚至没有明显的载波频率，因此也被称为 “无载波” 或 “基带” 通信 。例如，在一个特定的应用场景中，UWB 设备通过发射一系列这样的窄脉冲，接收端根据脉冲的到达时间、相位等信息来解析出所携带的数据，从而实现通信与定位功能。
UWB 技术特性
高精度定位：UWB 技术最为突出的特性之一就是能够实现高精度定位。其定位精度可达亚米级，在理想环境下，甚至能够精确到 5 厘米 。这种高精度定位能力基于 UWB 脉冲信号的精确时间测量。由于脉冲的时间间隔极短，设备可以非常精准地测量信号从发射端到接收端的传播时间，进而通过三角定位等算法准确计算出目标物体的位置 。以在复杂的地铁站内为例，UWB 能够清晰分辨不同乘客的位置，即使在人员密集区域，也能准确识别每个个体，为后续的安检流程优化提供了有力支撑。
抗干扰能力强：UWB 定位采用时间间隔极短的脉冲进行通信，这使其具有较强的抗干扰能力。与传统通信技术相比，UWB 信号的能量分散在较宽的频谱范围内，且脉冲持续时间极短，不容易受到其他窄带信号的干扰 。在地铁这种电磁环境复杂的场所，各种电子设备产生的电磁干扰众多，如手机信号、广播信号等。但 UWB 技术凭借其独特的信号特性，能够在这样的环境中稳定工作，确保安检系统的可靠运行。
穿透性较好：UWB 信号具备一定的穿透能力，可穿透一些非金属材料，如衣物、塑料、木板等 。这一特性在地铁安检中具有重要意义。在对乘客及其携带物品进行安检时，UWB 信号能够穿透衣物对人体隐藏物品以及包内物品进行探测，帮助安检人员更全面地了解被检对象的情况，提高安检的准确性和全面性。
地铁安检现状剖析
传统安检方式概述
目前，地铁安检主要采用多种方式结合的手段。行李物品检查方面，广泛使用 X 射线安检设备 。乘客将行李放置在传送带上，X 射线穿透行李，安检人员通过设备显示器观察行李内物品的轮廓和材质，以此判断是否存在危险物品。对于旅客身体检查，通常会使用探测检查门 ，当旅客通过时，探测检查门会检测人体周围的电磁场变化，若旅客携带金属等违禁物品，设备便会发出警报，随后安检人员会使用磁性探测器，即手提式探测器对旅客进行近身检查，以确定具体违禁物品的位置。
传统安检面临的挑战
安检效率低：在高峰时段，地铁站客流量巨大。传统安检方式下，乘客需要依次排队放置行李进行 X 射线检查，通过探测门接受身体检查，若有警报还需进一步进行手提探测器检查，整个流程耗时较长。例如，在一些大型换乘站，高峰时段安检口常常排起长队，乘客等待时间可达数分钟甚至更久，这不仅影响了乘客的出行体验，也在一定程度上制约了地铁的运营效率。
精准度有限：X 射线安检设备虽然能够对行李物品进行大致成像，但对于一些形状特殊、材质复杂的物品，可能会出现误判或漏判的情况。例如，某些新型复合材料制成的刀具，其在 X 射线图像上的显示特征不明显，容易被安检人员忽略。而探测检查门和手提式探测器对于人体隐藏较深或较小的违禁物品，检测能力也相对有限，难以做到精准识别。
乘客体验差：传统安检过程中，乘客需要主动配合，将行李放置在传送带上，通过探测门时还可能因为身上携带的正常金属物品（如钥匙、皮带扣等）导致警报响起，进而需要进行额外的检查，这给乘客带来了诸多不便。同时，安检过程中的人工检查环节可能会让部分乘客感到隐私受到侵犯，从而降低了乘客对安检的接受度和配合度。
UWB 技术在地铁安检中的应用探索
乘客身份识别与追踪
基于 UWB 的身份识别：在地铁站入口处设置 UWB 基站，乘客携带支持 UWB 功能的设备（如手机、智能交通卡等）进入地铁站时，基站能够快速检测到设备发出的 UWB 信号，并通过信号特征识别乘客身份 。例如，乘客提前在手机应用程序中完成身份信息绑定和安检授权，当手机进入地铁站 UWB 信号覆盖范围，系统即可自动识别乘客身份，将其与安检数据库中的信息进行比对，为后续安检流程提供基础数据支持。
动态追踪与分流引导：利用 UWB 的高精度定位能力，对乘客在安检区域内的行动轨迹进行实时追踪 。当乘客进入安检排队区域，系统可根据乘客的位置和移动速度，预测其到达安检设备的时间，并结合当前安检设备的使用情况，对乘客进行智能分流引导。比如，当某条安检通道排队人数较多时，系统通过向乘客手机发送提示信息，引导其前往排队人数较少的通道，从而提高整体安检效率，减少乘客等待时间。
行李物品安检辅助
精准定位行李位置：在 X 射线安检设备的传送带上安装 UWB 标签，同时在设备周围布置 UWB 基站 。当行李随着传送带移动时，UWB 基站能够实时监测行李的位置信息，并将其与 X 射线图像进行关联。这样，安检人员在查看 X 射线图像时，可以同时获取行李在传送带上的精确位置，便于更快速、准确地对可疑物品所在行李进行定位和复查，提高安检效率和准确性。
检测行李内物品位移：UWB 信号的穿透性使其能够对行李内部物品进行一定程度的探测。通过在行李安检区域布置多个 UWB 基站，系统可以监测行李内物品的相对位置变化 。若在安检过程中，行李内原本静止的物品出现异常位移，系统可及时发出警报，提示安检人员进一步检查，防止乘客在安检过程中对行李内物品进行非法操作或隐藏违禁物品。
异常行为监测
识别危险行为：利用 UWB 技术对乘客在安检区域内的行为进行监测和分析 。通过建立行为模型，系统可以识别出一些潜在的危险行为，如乘客在安检区域内长时间停留且行为异常、突然奔跑或试图躲避安检等。一旦检测到异常行为，系统立即向安检人员发出警报，以便安检人员及时采取措施，确保安检区域的安全。
防范违禁物品传递：在安检区域的关键位置设置 UWB 基站，对人员之间的距离和相对位置进行实时监测 。当检测到人员之间出现异常接近且存在物品传递行为时，系统可进行预警。这有助于防范不法分子在安检区域内相互传递违禁物品，提高安检的安全性。
UWB 技术应用优势
提升安检效率
快速身份识别与分流：UWB 技术能够实现乘客身份的快速自动识别，无需乘客手动刷卡或出示证件，大大缩短了乘客在安检入口处的停留时间。同时，通过动态追踪和分流引导，合理分配安检资源，减少乘客排队等待时间，使安检流程更加顺畅高效 。据相关测试数据显示，引入 UWB 技术进行身份识别和分流引导后，安检口的通行能力可提高 20% - 30%。
精准行李安检辅助：借助 UWB 技术对行李位置的精准定位和物品位移检测，安检人员能够更快速地对可疑行李进行复查，减少因定位不准确或物品判断失误导致的重复检查，从而提高行李安检的整体效率 。在实际应用中，使用 UWB 辅助行李安检后，每件行李的平均安检时间可缩短 10 - 15 秒。
增强安检精准度
提高违禁物品检测能力：UWB 信号的穿透性和对物品位置变化的敏感特性，使其能够辅助传统安检设备发现一些隐藏较深或不易察觉的违禁物品 。例如，对于隐藏在衣物内或行李夹层中的小型刀具、易燃易爆物品等，UWB 技术能够提供更详细的物品位置和状态信息，帮助安检人员做出更准确的判断，降低漏检和误检率。
准确行为分析与预警：通过对乘客行为的精准监测和分析，UWB 系统能够准确识别异常行为，及时发出预警，为安检人员提供更有针对性的安全防范信息 。相比传统的人工观察方式，UWB 技术在异常行为检测方面具有更高的准确性和及时性，能够有效防范潜在的安全风险。
改善乘客体验
简化安检流程：UWB 技术实现的无感身份识别和智能分流引导，使乘客在安检过程中无需进行繁琐的操作，减少了乘客与安检设备和人员的直接接触，整个安检流程更加便捷、顺畅 。乘客只需正常行走通过安检区域，即可完成身份识别和安检流程，大大提升了乘客的出行体验。
保护乘客隐私：与传统安检方式中的人工近身检查相比，UWB 技术主要通过对信号的监测和分析来实现安检功能，无需对乘客进行直接的身体接触 。这在很大程度上保护了乘客的隐私，减少了乘客因安检过程产生的不适感，提高了乘客对安检工作的接受度和配合度。