蘋果將向開發(fā)者開放U1芯片

6月23日凌晨1點(diǎn)，蘋果一年一度的開發(fā)者大會(WWDC)如約開幕，除了令人振奮的蘋果自研Mac芯片、OS平臺介紹、Apple Watch洗手計(jì)時等成果介紹外。

最引起我注意的搭載UWB(Ultra Wide Band，超寬頻)技術(shù)的UI芯片的再次亮相：它將作為下一代數(shù)字汽車鑰匙，以實(shí)現(xiàn)空間感知，未來用戶無需將iphone從口袋或包中取出就可以解鎖未來的汽車模型，預(yù)計(jì)明年上市。

從蘋果發(fā)布會的視頻來看，在蘋果更新的CarKey功能中，iphone無線解鎖汽車還有賴于NFC技術(shù)。

以至于有網(wǎng)友發(fā)出感慨：細(xì)思極恐，誰能想到，ipone11上的U1芯片隱藏著數(shù)碼車匙……

U1芯片的核心是其背后的超寬頻UWB技術(shù)，它是一種類似于 Wi-Fi 和藍(lán)牙的射頻無線通訊技術(shù)，以精準(zhǔn)和快速著稱。

蘋果雖然在去年的秋季發(fā)布會和今年的開發(fā)者大會都提到過它，但所用篇幅并不多，第一次關(guān)于UWB介紹僅停留在一頁keynote上，第二次用近20秒的闡述UWB這項(xiàng)技術(shù)將用于下一代數(shù)字汽車鑰匙。

從目前蘋果的發(fā)布來看，搭載UWB技術(shù)的U1芯片可用于兩個場景：隔空投送的文件傳輸與數(shù)字汽車鑰匙，網(wǎng)傳的防丟失追蹤器應(yīng)用AirTags并未公布。但UWB技術(shù)的應(yīng)用絕不止于此，或成為蘋果撬開下一輪通信革命的重要支點(diǎn)。

超寬頻到底有多能打?

UWB，一種新型的無線通信技術(shù)，和我們常見的NFC、RFID、WIFI、藍(lán)牙等同屬于一個射頻大家族，主要應(yīng)用于短距離設(shè)備間的精確定位和輔助導(dǎo)航。

常見的GPS和北斗導(dǎo)航技術(shù)發(fā)展都比較成熟，這些都屬于衛(wèi)星定位。衛(wèi)星定位在室外比較靈敏，一進(jìn)入室內(nèi)衛(wèi)星信號就很微弱，相信大家在進(jìn)入商場尋找商鋪時都遇到過導(dǎo)航失靈的情況。能夠穿透建筑物，實(shí)現(xiàn)室內(nèi)精準(zhǔn)定位是UWB的一大特點(diǎn)，堪稱室內(nèi)的“北斗”系統(tǒng)。

UWB和其它定位技術(shù)的對比，來源：鮮棗課堂

除此之外，UWB還有以下優(yōu)勢：

UWB在同等碼速條件下抗干擾能力更強(qiáng)，并且傳輸速率高達(dá)480Mbps，是藍(lán)牙的159倍，是Wi-Fi標(biāo)準(zhǔn)的18.5倍;

傳輸距離在10米左右，UWB 能夠?qū)⒍ㄎ痪瓤s小至 10 厘米以內(nèi)的范圍，實(shí)際應(yīng)用中精度還能進(jìn)一步縮小至 5 毫米級別;

該技術(shù)起源于20世紀(jì)50年代末，早期主要作為軍事技術(shù)在雷達(dá)等通信設(shè)備中使用，美國聯(lián)邦通信委員會在2002年才允許其進(jìn)行民用。

其后有不少企業(yè)研究過UWB，包括東芝、英特爾、聯(lián)想等，但都沒有持續(xù)下去。原因主要有兩點(diǎn)：帶寬和造價(jià)較藍(lán)牙高。

1.帶寬。根據(jù)EDN的一篇文章介紹，F(xiàn)CC(美國聯(lián)邦通信委員會)為UWB分配了3.1 GHz~10.6GHz共7.5GHz頻帶，比移動聯(lián)通電信三家234G加起來還多，即使是對于5G這種需要大帶寬的應(yīng)用，還是比他們?nèi)壹悠饋磉€多。而大的頻寬對于天線和頻譜分配都造成了不小的困擾，因此，業(yè)界普遍放棄了UWB這種技術(shù)，甚至在2009年，英特爾解散了UWB業(yè)務(wù)部門。 2.造價(jià)高在技術(shù)發(fā)展的早期，在滿足需求的情況下低價(jià)更容易獲得市場份額。

資料顯示，蘋果在2000年開始就開始進(jìn)行過UWB技術(shù)研究及發(fā)布過相關(guān)專利，而以近兩年發(fā)布的專利更為頻繁。一項(xiàng)非新技術(shù)被蘋果撿起，事出必有因。5G時代，大電影、游戲即刻下載，藍(lán)牙已然不能滿足大體積文件的傳播，UWB技術(shù)寬帶寬特性帶來的傳輸速率高優(yōu)勢恰可補(bǔ)齊這一短板。更重要的是，UWB背后隱藏的萬物互聯(lián)的海量市場。

UWB對蘋果有哪些意義?

首先了解下啥是物聯(lián)網(wǎng)。

比爾蓋茨在他1995年出版的書《未來之路》里早有預(yù)言：

當(dāng)你走進(jìn)機(jī)場大門時,你的袖珍個人計(jì)算機(jī)與機(jī)場的計(jì)算機(jī)相聯(lián)就會證實(shí)你已經(jīng)買了機(jī)票;而你所遺失或遭竊的照相機(jī)將自動發(fā)回信息,告訴用戶它現(xiàn)在所處的具體位置,甚至當(dāng)它已經(jīng)身處不同的城市的時候……

簡單總結(jié)下來，就是機(jī)器之間通過某些信號完成溝通，不需要人的參與，這應(yīng)該是物聯(lián)網(wǎng)的終極境界。但是很多服務(wù)和需求都是由人發(fā)出的，人只有參與才能更具把控感。

結(jié)合眼下關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)的定義：利用通信技術(shù)把傳感器、控制器、機(jī)器、人員和物等通過新的方式聯(lián)在一起，實(shí)現(xiàn)了人與物、物與物之間的通訊。物聯(lián)網(wǎng)解決的主要是物與物，人與物的溝通問題。

這幾年得益于AI語音技術(shù)的發(fā)展，人與物溝通有了載體，例如智能音箱/Siri，而UWB、NFC、RFID等無線通信技術(shù)就是物與物溝通的重要語言，所以布局UWB是蘋果進(jìn)入物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵“鑰匙”。此前，也有媒體報(bào)道，蘋果也在計(jì)劃發(fā)布一款搭載UWB技術(shù)類似 tile 的防丟追蹤器AirTags，這個產(chǎn)品是一個圓形小配件，蘋果logo 在正中間，可以固定在任何產(chǎn)品上，然后通過手機(jī)定位防丟器的位置，可算是UWB作為“鑰匙”的雛形應(yīng)用?？梢灶A(yù)見，未來不止是蘋果設(shè)備可以通過內(nèi)置類似的 UWB 技術(shù)芯片，提升設(shè)備之間的互通體驗(yàn)，其他物品也可以通過搭載蘋果UWB 技術(shù)芯片連接到共同的網(wǎng)絡(luò)中。

根據(jù)Machina Research早前的一份研究顯示，未來物聯(lián)網(wǎng)數(shù)百億的連接設(shè)備中，有60%的應(yīng)用將可能包括地理數(shù)據(jù)，而其中，約三分之一的應(yīng)用將嚴(yán)重依賴地理位置數(shù)據(jù)，需要以位置數(shù)據(jù)為核心才能實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目的需求。

而在物聯(lián)網(wǎng)需求的優(yōu)秀定位考核中，精準(zhǔn)、穩(wěn)定又是其重要的選擇標(biāo)準(zhǔn)，這恰恰是UWB的優(yōu)勢所在。除此之外，UWB技術(shù)的門檻不算太高，早期入局看技術(shù)，支撐后期發(fā)展的則是專利和整個生態(tài)布局能力。在物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)方面，目前看來蘋果極具優(yōu)勢：1.在物聯(lián)網(wǎng)的入口方面，蘋果有手機(jī)、Apple Watch，單手機(jī)來看，全球累積用戶已經(jīng)達(dá)到20億;2.在硬件方面，擁有UWB技術(shù)研發(fā)實(shí)力;3.在軟件和系統(tǒng)方方面，此方面一直是蘋果的優(yōu)勢所在，網(wǎng)傳蘋果已經(jīng)開發(fā)了針對物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的SiriOS;4.在應(yīng)用場景方面，蘋果在智能家居平臺系統(tǒng)、智能移動(Carplay應(yīng)用中數(shù)字車鑰匙已經(jīng)呼之欲出)、可穿戴設(shè)備方面已經(jīng)布局。

國內(nèi)外UWB產(chǎn)業(yè)發(fā)展概況

相較于藍(lán)牙、WIFI等無線技術(shù)，UWB尚處于發(fā)展早期。目前全球有FiRa和UWB聯(lián)盟兩大組織致力于積極拓展UWB生態(tài)系統(tǒng)。兩者之間的區(qū)別在于UWB聯(lián)盟的重點(diǎn)是保護(hù)/加強(qiáng)UWB在監(jiān)管方面的權(quán)利(FCC/ETSI)，努力實(shí)現(xiàn)一個開放的標(biāo)準(zhǔn)，成員包括成員包括iRobot、現(xiàn)代和起亞、Decawave(已被Qorvo收購)。

FiRa成立于2019年8月，由恩智浦和三星推動，旨在構(gòu)建基于IEEE 802.15.4 UWB的生態(tài)系統(tǒng)，為適合UWB技術(shù)應(yīng)用場景制定統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，確保不同芯片組、設(shè)備及解決方案間無縫互通使用。成員包括三星、小米、OPPO、信通院、Assa Abloy、博世、HID、索尼、現(xiàn)代、浩云科技等。

蘋果在UWB的技術(shù)應(yīng)用和產(chǎn)品規(guī)劃上屬于第三類，采用私有協(xié)議，短期內(nèi)未見開放其生態(tài)可能性。但蘋果自己的芯片符合超寬帶(UWB)標(biāo)準(zhǔn)以使其與其他設(shè)備中的類似芯片兼容，業(yè)內(nèi)人士估算未來蘋果UWB跨平臺的互通性將不是問題。

基于UWB的技術(shù)特點(diǎn)，F(xiàn)iRa聯(lián)盟認(rèn)為UWB的應(yīng)用當(dāng)前主要集中在三個場景：智慧門禁，定位服務(wù)和設(shè)備間聯(lián)通服務(wù)。

相比于消費(fèi)級(To C)類應(yīng)用，企業(yè)級(To B)更注重技術(shù)性能，對價(jià)格敏感度更低，而 UWB 定位技術(shù)相對于其他定位技術(shù)，具備高精度、更高的安全性、低延時、高傳輸速率、穩(wěn)定性高等指標(biāo)，在企業(yè)級市場已獲得應(yīng)用，主要包括司法監(jiān)獄、醫(yī)院、礦井、化工廠、工廠與倉庫等對于物資或者人員管理需求比較高的應(yīng)用場景。根據(jù)物聯(lián)傳媒，僅僅一次性建設(shè)成本，中國企業(yè)級定位市場的潛在需求將會達(dá)到千億級別以上，加上后續(xù)的營運(yùn)，市場規(guī)模則更為龐大。

國內(nèi)UWB企業(yè)級應(yīng)用市場出貨量增長迅速，預(yù)計(jì)在2022年將會超過千萬級的量，達(dá)到1200萬片左右。

UWB定位系統(tǒng)主要包含基站、標(biāo)簽和應(yīng)用軟件。目前UWB定位企業(yè)第一梯隊(duì)的企業(yè)都是采用提供整體方案的商業(yè)模式。目前行業(yè)里面基站是主要的盈利點(diǎn);標(biāo)簽量雖然大，但價(jià)格比較低，毛利也比較低;應(yīng)用軟件毛利很高，但目前占比比較小。

總的來說，UWB技術(shù)還處于技術(shù)發(fā)展的早期階段，行業(yè)發(fā)展?jié)摿?qiáng)勁。對于它的思考或許不應(yīng)該停留在技術(shù)本身，而是要放在藍(lán)牙、WIFI等無線通信方式的層面，成為物聯(lián)網(wǎng)時代的新一代無線通信標(biāo)準(zhǔn)補(bǔ)充現(xiàn)有技術(shù)不是沒可能。