Ai芯天下丨趋势丨开启智能家居等领域，关于苹果UWB芯片的未来计划

前言：

在早前发布的iPhone 11手机上，引入了一个全新的的芯片U1。U1晶片是苹果自己设计的超宽频DW1000 晶片。但对于苹果而言，这并不是它可以利用超宽带技术发展的唯一途径，苹果可能会掀起一场“超宽带革命”。

UWB芯片的专利说明

苹果设计的U1芯片采用了超宽带技术来感知空间，因此iPhone 11能够了解自己周围其他搭载了U1苹果设备的精确位置。它就像是给iPhone增加了另一种感觉器官，而这会带来不可思议的新能力。

因为苹果的晶片设计与DW1000不同，但使用的是相同的标准，并与使用Decawave 晶片的第三方设备相容，使得该晶片可提供10 厘米以下的精确无线电定位功能。

专利说明文件中进一步指出，在使用加速器和致动器之后，UWB系统可以轻松确定持有用户设备的方式。但是它也可以使用其各种传感器来辅助确定设备的确切位置和方向。

U1芯片（或者说所有UWB超宽带芯片）使用的是WiFi技术的变种技术，其频率范围是其他产品所不具备的。在超宽带的频谱范围内，它可以利用500MHz宽的信道。

这与WiFi的20MHz带宽和蓝牙的2MHz带宽相比是一个巨大提升。也因此能极大提高带宽、速度并减弱延迟。

对于苹果而言，这将是一个重大举措，但这并不是它可以利用超宽带技术发展的唯一途径。

苹果可以在智能家居技术，增强现实，移动支付，无钥匙进入汽车甚至室内导航中使用UWB。一些示例可能包括家庭音频系统播放，当用户在各个房间中移动时，它会跟随用户，或无钥匙进入系统，当用户靠近时自动锁定或解锁。

UWB芯片开辟带宽更高的道路

超宽带传输距离都是在10米以内，传输速度高达480Mbps，是蓝牙的159倍，WiFi标准的18．5倍。用于室内定位的超宽带UWB需求正快速崛起，尤其是移动支付等均需要更加精准的室内定位。

举个例子，如果你的手机里拥有UWB，家门的门把上也有UWB芯片，以后开门就不需要钥匙了，只要带着手机走到家门口会就自动开关门。可以想见未来UWB在智能家居方面的应用，可以达到怎样便利的效果。

UWB芯片给电子设备开辟一条带宽更高的道路，但目前应用场景并不多让其不温不火。但随着苹果的加入，外界开始关注UWB芯片，加上这种芯片的制造难度低，未来还将有更广阔的前景。

高精度定位服务将成必需品

在万物互联的时代，高精度位置服务成为了必需品，只有清楚掌握物联网上每一个设备的位置，才有可能构建准确的物联网络，并且基于位置提供服务。

高精度定位服务于高精度地图服务是天然结合的，在未来自动驾驶的时代，高精度定位和高精度地图缺一不可。

而高精度度定位，则有着更广阔的应用场景，包括了物联网设备、人的定位和机器的定位等，在智能驾驶、智慧城市、产业升级、公共安全领域，有着更广泛的应用。

正如前面所言，高精度定位包括了室外定位和室内定位．可以在恶劣天气、非视距场景和其他车载传感器弱卫星信号覆盖下，提供精准、稳定、可靠的定位。

由于建筑的遮挡，卫星信号在室内是很弱、甚至是没有信号，这个时候需要的是UWB定位，由于UWB穿透能力很强，在室内和地下可以进行精确定位，并且容易将定位于通信合一，这样就容易基于定位提供数据服务。

UWB室内定位的消费级机会

对于定位行业的从业者而言，作为全球畅销的消费电子产品，搭载了UWB芯片，这是一个很积极的信号，这意味着高精度定位技术，或许将会在消费级迎来爆发。

在苹果官网对UWB技术的应用描述是隔空投放文件，这就太牛刀小用了，UWB的技术应用，场景远不止于此，但是要有基数和普及率才能提供服务，或许在某个节点，苹果会将基于UWB技术服务正式对外宣布。但这已经打开了UWB技术从工业级到消费级的应用的大门。

无论是室内定位，还是室外定位，都因为技术的进步、社会发展的需求，出现了巨大的商机。如果说室外定位还是大玩家的天下，因为这是需要铺设全国的定位网络，调用国家资源的北斗全球定位系统和地面增强基站，才能提供的服务。

相比之下，室内定位，可能能迎来一波创业机会。当然，技术层、芯片层等属于硬件的机会先出现，毕竟国内的UWB芯片就寥寥无几，随着硬件红利期后，才可能出现应用层的机会，当然应用层也会面临着现在LBS服务商的竞争压力。

UWB技术民用市场规模

①基于UWB的特点，在民用领域也有非常广泛的应用空间。比如说养老行业、电力行业、医疗行业、化工厂行业、工厂跟仓库、停车场、司法行业、博物馆等领域，初步估计，UWB的民用市场规模将近300个亿。

②UWB是近几年才发现并且开发出部分产品应用的，所以在过去一两年中它的市场是一个高速成长的市场。国内2018年UWB整个市场规模大概是11个亿，预计到2020年整个市场规模要将近接近120亿。

③根据数据统计，全球范围实施定位系统市场规模将由2018年31．9亿美元增长到2023年的将近90亿美元。随着苹果手机将定位技术植入到手机，在民用市场可能也会引发一股使用超高频精准定位的热潮。

④UWB的抗干扰能力强，比如高速路上可以不停车收费，用UWB就完全没有问题。

智能家居将精准感知人与设备

智能家居科技，如果设备能精确感知设备和人的位置，那么安全性和功能都可以得到增强。

因此苹果早晚会给苹果手表增加UWB支持，因为我们不会一直带着手机，但手腕却一直在身边。

想象一下，家庭整体音响系统能够根据听者的位置，随时改变播放音乐的房间。如果你知道智能锁只有你站在旁边时才能打开，检测到你在室内就会自动上锁，那该有多放心。

增强现实也是苹果非常感兴趣的领域，在这里UWB也能派上用场，它能为设备和配件提供精确的位置。因此可以用于老生常谈的东西，如利用支持UWB的徽章开门，甚至让办公楼提供室内导航。

HomeKit将利用UWB芯片提升

HomeKit需要所有设备都连接到中央网络，尽管它确实在设置中提供了一定程度的位置感知，但精细程度还不足以按房间来运行。

如果HomeKit能够更好地确定用户在建筑物内的位置，就能启用更多高级功能，例如当用户进入房间时打开房间中的灯或风扇，这是智能家居的发展目标之一。

在专利中，电源插座内置处理器芯片，处理器控制两大模块，一个是电源模块，一个是通信模块。电源模块配置多个自主电源，可以根据远程命令打开或关闭。通信模块则可以与屋内的其他主机单元进行通信，从而在设备之间发送数据。

该插座还可以具有多个附件，例如使用多天线阵列与多个主机单元进行通信以计算通信数据的相位角，用作罗盘的磁力计以及用于检测方向的加速度计。

通过使用这些组件，它可以使建筑物的中央系统生成平面图，利用雷达，IEEE 802通信协议，超声方法以及超宽频（UWB）无线电定位，就能确定每个插座相对的位置，并将它们分组到房间中以进行大规模控制。

同样，将UWB添加到插座不仅可以使插座相互通信并确定其在3D空间中的位置，还可以监测到附近iPhone的存在，从而实现精细的家庭定位功能。

当然，墙体单元不一定是电源插座。根据苹果的想法，嵌入墙体的元件还可以包括电灯开关、温度控制器以及其他具有相同传感器并固定在墙上的各种开关按钮。

到那个时候，HomeKit将掌握各个智能家居的分布图以及你在HomeKit分布系统中的位置，指挥各设备快速进入工作状态，成为家居系统的大脑，而UWB则是组成神经网络的重要一环。

结尾：

高精度定位商业化在崛起，已经有初创公司搏杀其中，其中除了蕴含着巨大的商机 ，还会将人类生活服务提高到另一个水平，我们拭目以待吧。