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苹果、小米带火的UWB技术 设备出货量将会突破10亿

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2021-10-13 15:28:13

消费电子产业链中,UWB技术已经成为一个爆发点。UWB作为一种能在室内实现高精度定位的技术,在苹果、三星等巨头的手机、智能手表、智能音箱等设备中均得到了应用。最新,OPPO投资的瀚巍微电子,专注于UWB芯片及方案的设计开发,可以用于手机、可穿戴设备、智能IoT终端、行业专用终端等场景。

苹果、小米、索尼等大咖用户加持的UWB技术到底有哪些优势?最具潜力应用如何破解?本文进行分析。

UWB技术三大优势凸显,消费电子巨头推动其应用落地

UWB是一种使用1GHz以上频率无线载波通信技术,它不采用正弦载波,而是利用纳秒级的非正弦波窄脉冲传输数据,因此其所占的频谱范围很宽。和其他的无线定位技术,诸如蓝牙Wi-FiRFID等定位技术相比,UWB技术在定位精度、安全性、穿透性、抗干扰性、传输距离等一系列方面具备显著优势。

“我们看到,iPhone11、iPhone12都已经加载了UWB技术,最新苹果发布的iPhone13配备支持了Face ID、加速度计、陀螺仪、指南针、气压计等功能,以及近场通信、Siri 自然语言命令和听写、超宽带 (UWB) 支持。我们预计到明年年底所有新上市的iPhone手机都将支持UWB。”Qorvo超宽带事业部高级经理Jessica Zhou对记者表示。

从iPhone 11系列手机开始,苹果已先后在Apple Watch S6、HomePod mini智能音箱、iPhone12 系列手机和Aritag无线追踪器、iPhone13这些产品内,应用了自研的UWB方案,其控制芯片是苹果U1。

除了苹果生态外,国内出货量较大的手机厂商小米也对UWB技术青睐有加,8月10日发布的小米MiX4基于UWB(超宽带)做出了一些独特的功能,能令设备间实现无感定向传输和操控,并为其命名为“一指连”。小米“一指连”UWB技术已经实现厘米级定位和±3°的角度测量精度,并推出了“一指操控”和“一指投送”两大创新功能。小米首款高端智能音箱xiaomi Sound推出UWB音乐接力,比如当使用支持UWB的手机靠近Xiaomi Sound的顶部,即可将音乐传递到音箱上接力播放。

笔者看到,三星主要是在手机上导入了UWB方案,具体型号包括Galaxy Note 20 Ultra、 Galaxy Z Fold 2、 S21+和S21 Ultra,同时三星也推出了采用UWB技术的SmartTag+智能追踪器。

UWB在智能家居、智能工业等多个领域的应用扩展

“能够准确地确定你在环境中的位置变得越来越重要,”ABI Research 分析师 Andrew Zignani 表示,他预计支持 UWB 的设备的出货量将从 2020 年的 1.5 亿台激增至 2025 年的 10 亿台。嵌入到智能手机中,这为无线技术开辟了非常重要的市场机会。”

“使用 UWB,你的家可以识别你是在晚上返回并照亮您的人行道。然后该技术可以自动解锁你家的前门,并打开你的家庭音响系统,它会跟随您从一个房间到另一个房间。”一位朋友和记者这样畅想过未来的智慧家居景象。

根据FiRa联盟,UWB技术可应用于智能家居、智慧城市、智慧零售、智慧建筑、智能工业等领域,典型应用案例如个人设备连接、AR游戏、车辆数字钥匙、患者跟踪、无人机控制交付等。

作为UWB领域芯片主要供应商之一,Qorvo的UWB芯片在40个垂直市场都有得到应用,UWB芯片的出货量超过1500万片。Qorvo超宽带事业部高级经理Jessica Zhou表示:“除了定位功能,UWB 还提供速率高达 27 Mbps 的数据通信管道,因此非常适合快速、高效地收集传感器数据。此外,在智能工厂领域,通常需要同时定位数千个资产才能构建自动化系统。由于其数据包非常短,所以 UWB 系统可处理数千个设备,而 Wi-Fi 和蓝牙只能处理几百个设备。此外,UWB技术的实时性非常高,可实现不到 1 毫秒的延迟。这样就可以实现“真正的”实时定位检测,而其他技术则需要几秒钟才能获取和计算应用所需的位置信息。”

她还透露,Qorvo的UWB芯片已经开发到第二代3000系列,比较上一代在低功耗、RF功能上都有明显提升。现在这家公司正在构建手机和IoT的生态系统,基于UWB技术和天线技术,做更多的协同工作,提供一个系列方案,包括软件服务、算法和协议应用。

我们知道,现在 UWB 的开发活跃起来,例如 802.15.4z 标准支持密钥卡和支付的安全性,并将定位精度提高到不到一厘米。另一个积极发展的领域是改进消费者在支付终端上使用手机进行支付的方式。

除了室内定位、智慧工厂管理、安全支付外,未来业界工程师可以通过UWB技术提供短距离雷达,高速度低延迟的数据传输,手机对IoT设备的交互。比如苹果和汽车大厂宝马合作,加载UWB技术的汽车钥匙会出现。未来,随着更多厂商进入和尝试,UWB技术可以与物联网、门铃、扬声器、灯泡和其他设备的网络可以实现完美契合。


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