前言：

在早前發(fā)布的iPhone 11手機(jī)上，引入了一個(gè)全新的的芯片U1。U1晶片是蘋(píng)果自己設(shè)計(jì)的超寬頻DW1000 晶片。但對(duì)于蘋(píng)果而言，這并不是它可以利用超寬帶技術(shù)發(fā)展的唯一途徑，蘋(píng)果可能會(huì)掀起一場(chǎng)“超寬帶革命”。

UWB芯片的專利說(shuō)明

蘋(píng)果設(shè)計(jì)的U1芯片采用了超寬帶技術(shù)來(lái)感知空間，因此iPhone 11能夠了解自己周圍其他搭載了U1蘋(píng)果設(shè)備的精確位置。它就像是給iPhone增加了另一種感覺(jué)器官，而這會(huì)帶來(lái)不可思議的新能力。

因?yàn)樘O(píng)果的晶片設(shè)計(jì)與DW1000不同，但使用的是相同的標(biāo)準(zhǔn)，并與使用Decawave 晶片的第三方設(shè)備相容，使得該晶片可提供10 厘米以下的精確無(wú)線電定位功能。

專利說(shuō)明文件中進(jìn)一步指出，在使用加速器和致動(dòng)器之后，UWB系統(tǒng)可以輕松確定持有用戶設(shè)備的方式。但是它也可以使用其各種傳感器來(lái)輔助確定設(shè)備的確切位置和方向。

U1芯片（或者說(shuō)所有UWB超寬帶芯片）使用的是WiFi技術(shù)的變種技術(shù)，其頻率范圍是其他產(chǎn)品所不具備的。在超寬帶的頻譜范圍內(nèi)，它可以利用500MHz寬的信道。

這與WiFi的20MHz帶寬和藍(lán)牙的2MHz帶寬相比是一個(gè)巨大提升。也因此能極大提高帶寬、速度并減弱延遲。

對(duì)于蘋(píng)果而言，這將是一個(gè)重大舉措，但這并不是它可以利用超寬帶技術(shù)發(fā)展的唯一途徑。

蘋(píng)果可以在智能家居技術(shù)，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)，移動(dòng)支付，無(wú)鑰匙進(jìn)入汽車甚至室內(nèi)導(dǎo)航中使用UWB。一些示例可能包括家庭音頻系統(tǒng)播放，當(dāng)用戶在各個(gè)房間中移動(dòng)時(shí)，它會(huì)跟隨用戶，或無(wú)鑰匙進(jìn)入系統(tǒng)，當(dāng)用戶靠近時(shí)自動(dòng)鎖定或解鎖。

UWB芯片開(kāi)辟帶寬更高的道路

超寬帶傳輸距離都是在10米以內(nèi)，傳輸速度高達(dá)480Mbps，是藍(lán)牙的159倍，WiFi標(biāo)準(zhǔn)的18．5倍。用于室內(nèi)定位的超寬帶UWB需求正快速崛起，尤其是移動(dòng)支付等均需要更加精準(zhǔn)的室內(nèi)定位。

舉個(gè)例子，如果你的手機(jī)里擁有UWB，家門的門把上也有UWB芯片，以后開(kāi)門就不需要鑰匙了，只要帶著手機(jī)走到家門口會(huì)就自動(dòng)開(kāi)關(guān)門。可以想見(jiàn)未來(lái)UWB在智能家居方面的應(yīng)用，可以達(dá)到怎樣便利的效果。

UWB芯片給電子設(shè)備開(kāi)辟一條帶寬更高的道路，但目前應(yīng)用場(chǎng)景并不多讓其不溫不火。但隨著蘋(píng)果的加入，外界開(kāi)始關(guān)注UWB芯片，加上這種芯片的制造難度低，未來(lái)還將有更廣闊的前景。

高精度定位服務(wù)將成必需品

在萬(wàn)物互聯(lián)的時(shí)代，高精度位置服務(wù)成為了必需品，只有清楚掌握物聯(lián)網(wǎng)上每一個(gè)設(shè)備的位置，才有可能構(gòu)建準(zhǔn)確的物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，并且基于位置提供服務(wù)。

高精度定位服務(wù)于高精度地圖服務(wù)是天然結(jié)合的，在未來(lái)自動(dòng)駕駛的時(shí)代，高精度定位和高精度地圖缺一不可。

而高精度度定位，則有著更廣闊的應(yīng)用場(chǎng)景，包括了物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備、人的定位和機(jī)器的定位等，在智能駕駛、智慧城市、產(chǎn)業(yè)升級(jí)、公共安全領(lǐng)域，有著更廣泛的應(yīng)用。

正如前面所言，高精度定位包括了室外定位和室內(nèi)定位．可以在惡劣天氣、非視距場(chǎng)景和其他車載傳感器弱衛(wèi)星信號(hào)覆蓋下，提供精準(zhǔn)、穩(wěn)定、可靠的定位。

由于建筑的遮擋，衛(wèi)星信號(hào)在室內(nèi)是很弱、甚至是沒(méi)有信號(hào)，這個(gè)時(shí)候需要的是UWB定位，由于UWB穿透能力很強(qiáng)，在室內(nèi)和地下可以進(jìn)行精確定位，并且容易將定位于通信合一，這樣就容易基于定位提供數(shù)據(jù)服務(wù)。

UWB室內(nèi)定位的消費(fèi)級(jí)機(jī)會(huì)

對(duì)于定位行業(yè)的從業(yè)者而言，作為全球暢銷的消費(fèi)電子產(chǎn)品，搭載了UWB芯片，這是一個(gè)很積極的信號(hào)，這意味著高精度定位技術(shù)，或許將會(huì)在消費(fèi)級(jí)迎來(lái)爆發(fā)。

在蘋(píng)果官網(wǎng)對(duì)UWB技術(shù)的應(yīng)用描述是隔空投放文件，這就太牛刀小用了，UWB的技術(shù)應(yīng)用，場(chǎng)景遠(yuǎn)不止于此，但是要有基數(shù)和普及率才能提供服務(wù)，或許在某個(gè)節(jié)點(diǎn)，蘋(píng)果會(huì)將基于UWB技術(shù)服務(wù)正式對(duì)外宣布。但這已經(jīng)打開(kāi)了UWB技術(shù)從工業(yè)級(jí)到消費(fèi)級(jí)的應(yīng)用的大門。

無(wú)論是室內(nèi)定位，還是室外定位，都因?yàn)榧夹g(shù)的進(jìn)步、社會(huì)發(fā)展的需求，出現(xiàn)了巨大的商機(jī)。如果說(shuō)室外定位還是大玩家的天下，因?yàn)檫@是需要鋪設(shè)全國(guó)的定位網(wǎng)絡(luò)，調(diào)用國(guó)家資源的北斗全球定位系統(tǒng)和地面增強(qiáng)基站，才能提供的服務(wù)。

相比之下，室內(nèi)定位，可能能迎來(lái)一波創(chuàng)業(yè)機(jī)會(huì)。當(dāng)然，技術(shù)層、芯片層等屬于硬件的機(jī)會(huì)先出現(xiàn)，畢竟國(guó)內(nèi)的UWB芯片就寥寥無(wú)幾，隨著硬件紅利期后，才可能出現(xiàn)應(yīng)用層的機(jī)會(huì)，當(dāng)然應(yīng)用層也會(huì)面臨著現(xiàn)在LBS服務(wù)商的競(jìng)爭(zhēng)壓力。

UWB技術(shù)民用市場(chǎng)規(guī)模

①基于UWB的特點(diǎn)，在民用領(lǐng)域也有非常廣泛的應(yīng)用空間。比如說(shuō)養(yǎng)老行業(yè)、電力行業(yè)、醫(yī)療行業(yè)、化工廠行業(yè)、工廠跟倉(cāng)庫(kù)、停車場(chǎng)、司法行業(yè)、博物館等領(lǐng)域，初步估計(jì)，UWB的民用市場(chǎng)規(guī)模將近300個(gè)億。

②UWB是近幾年才發(fā)現(xiàn)并且開(kāi)發(fā)出部分產(chǎn)品應(yīng)用的，所以在過(guò)去一兩年中它的市場(chǎng)是一個(gè)高速成長(zhǎng)的市場(chǎng)。國(guó)內(nèi)2018年UWB整個(gè)市場(chǎng)規(guī)模大概是11個(gè)億，預(yù)計(jì)到2020年整個(gè)市場(chǎng)規(guī)模要將近接近120億。

③根據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，全球范圍實(shí)施定位系統(tǒng)市場(chǎng)規(guī)模將由2018年31．9億美元增長(zhǎng)到2023年的將近90億美元。隨著蘋(píng)果手機(jī)將定位技術(shù)植入到手機(jī)，在民用市場(chǎng)可能也會(huì)引發(fā)一股使用超高頻精準(zhǔn)定位的熱潮。

④UWB的抗干擾能力強(qiáng)，比如高速路上可以不停車收費(fèi)，用UWB就完全沒(méi)有問(wèn)題。

智能家居將精準(zhǔn)感知人與設(shè)備

智能家居科技，如果設(shè)備能精確感知設(shè)備和人的位置，那么安全性和功能都可以得到增強(qiáng)。

因此蘋(píng)果早晚會(huì)給蘋(píng)果手表增加UWB支持，因?yàn)槲覀儾粫?huì)一直帶著手機(jī)，但手腕卻一直在身邊。

想象一下，家庭整體音響系統(tǒng)能夠根據(jù)聽(tīng)者的位置，隨時(shí)改變播放音樂(lè)的房間。如果你知道智能鎖只有你站在旁邊時(shí)才能打開(kāi)，檢測(cè)到你在室內(nèi)就會(huì)自動(dòng)上鎖，那該有多放心。

增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)也是蘋(píng)果非常感興趣的領(lǐng)域，在這里UWB也能派上用場(chǎng)，它能為設(shè)備和配件提供精確的位置。因此可以用于老生常談的東西，如利用支持UWB的徽章開(kāi)門，甚至讓辦公樓提供室內(nèi)導(dǎo)航。

HomeKit將利用UWB芯片提升

HomeKit需要所有設(shè)備都連接到中央網(wǎng)絡(luò)，盡管它確實(shí)在設(shè)置中提供了一定程度的位置感知，但精細(xì)程度還不足以按房間來(lái)運(yùn)行。

如果HomeKit能夠更好地確定用戶在建筑物內(nèi)的位置，就能啟用更多高級(jí)功能，例如當(dāng)用戶進(jìn)入房間時(shí)打開(kāi)房間中的燈或風(fēng)扇，這是智能家居的發(fā)展目標(biāo)之一。

在專利中，電源插座內(nèi)置處理器芯片，處理器控制兩大模塊，一個(gè)是電源模塊，一個(gè)是通信模塊。電源模塊配置多個(gè)自主電源，可以根據(jù)遠(yuǎn)程命令打開(kāi)或關(guān)閉。通信模塊則可以與屋內(nèi)的其他主機(jī)單元進(jìn)行通信，從而在設(shè)備之間發(fā)送數(shù)據(jù)。

該插座還可以具有多個(gè)附件，例如使用多天線陣列與多個(gè)主機(jī)單元進(jìn)行通信以計(jì)算通信數(shù)據(jù)的相位角，用作羅盤(pán)的磁力計(jì)以及用于檢測(cè)方向的加速度計(jì)。

通過(guò)使用這些組件，它可以使建筑物的中央系統(tǒng)生成平面圖，利用雷達(dá)，IEEE 802通信協(xié)議，超聲方法以及超寬頻（UWB）無(wú)線電定位，就能確定每個(gè)插座相對(duì)的位置，并將它們分組到房間中以進(jìn)行大規(guī)?？刂?。

同樣，將UWB添加到插座不僅可以使插座相互通信并確定其在3D空間中的位置，還可以監(jiān)測(cè)到附近iPhone的存在，從而實(shí)現(xiàn)精細(xì)的家庭定位功能。

當(dāng)然，墻體單元不一定是電源插座。根據(jù)蘋(píng)果的想法，嵌入墻體的元件還可以包括電燈開(kāi)關(guān)、溫度控制器以及其他具有相同傳感器并固定在墻上的各種開(kāi)關(guān)按鈕。

到那個(gè)時(shí)候，HomeKit將掌握各個(gè)智能家居的分布圖以及你在HomeKit分布系統(tǒng)中的位置，指揮各設(shè)備快速進(jìn)入工作狀態(tài)，成為家居系統(tǒng)的大腦，而UWB則是組成神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的重要一環(huán)。

結(jié)尾：

高精度定位商業(yè)化在崛起，已經(jīng)有初創(chuàng)公司搏殺其中，其中除了蘊(yùn)含著巨大的商機(jī) ，還會(huì)將人類生活服務(wù)提高到另一個(gè)水平，我們拭目以待吧。