2019年09月17日 | 对APPLE的UWB技术怎么看？NXP CTO详细解读

你肯定知道Wi-Fi，蓝牙和5G，但是现在，又有一个全新的无线通信术语来了，Apple日前宣布iPhone 11和IPhone 11Pro中加入了超宽带技术（UWB），那么什么是超宽带技术呢？它的作用是什么呢？日前，NXP CTO Lars Reger接受CNET采访，解读了UWB技术的基础原理及其未来。

以下是文章详情：

USB技术可更精确的定位手机，钥匙或跟踪标签的确切位置，帮助找到丢失的狗或自动解锁汽车。

UWB通过测量超短无线电脉冲在设备之间传输所需的时间来计算精确位置（类似于ToF），这项技术非常适合Apple的跟踪器标签。但是，UWB还有更多作用，他可以为您的房屋，汽车和其他设备带来新的智能互联。尽管现在它的作用有限，但是UWB最终会实现一部手机或一个腕表实时登陆各种安全设备，并在远离他们之后随时注销。

支持该技术的行业组织UWB联盟的执行董事Harrington表示，苹果公司注意到UWB的技术优势，这对于UWB发展本身来讲是个好消息。

Harrington表示：“苹果将改变UWB游戏规则，更多人会对UWB技术产生浓厚兴趣。”

UWB到底都有哪些好处？

基于卫星的GPS可以让你在旷野中快速定位，但是想更精准或者是室内、写字楼、隧道等区域中，GPS无法发挥作用，UWB则没有这些障碍。

UWB可以切换Netflix的配置文件，可以与智能音箱进行个人化设置，也可以进入办公室时就唤醒笔记本电脑，又或者实现汽车或家门的智能识别——汽车接收器会识别你的手机并且唤醒汽车，而当你远离汽车时，则会自动为汽车上锁。UWB可以实现智能家居、自动打开音箱、自动灯光照明等各类应用。

Reger表示，基于蓝牙的位置感应至少需要两秒才能准确定位位置，但UWB的速度要快一千倍。

支持者说，UWB将增加更多便利。传统的密钥卡在远程解锁汽车方面存在安全问题：犯罪分子可以使用模仿汽车和钥匙通信的中继攻击来窃取车辆。UWB对这类问题有加密保护，并且他的传输及确认速度足够快，很难被破解。

Apple希望UWB能帮助您找到您的狗，控制您的恒温器并解锁您的前门。

当然，准确定位的能力也有一些弊端，主要是隐私安全，尤其是当你不希望其他人或者商家准确了解到你的行踪。但随着今天隐私法案的推动，手机OEM们可能不会让设备在未经许可的情况下跟踪位置等隐私信息。

Apple如何支持UWB

iPhone 11内置了Apple新的UWB芯片U1。

苹果周二没有在其iPhone 11发布会上着重介绍U1及UWB技术，但它确实在其网站上发布了这一信息。 “全新的U1芯片采用超宽带技术实现空间感知——允许iPhone 11 Pro精确定位其他配备U1的设备，这就像为iPhone增添另一种感觉。”Apple表示：“使用U1和iOS 13，您可以将iPhone指向某个设备，而AirDrop将优先适配该设备，以便您可以更快地共享文件，而这仅仅是个开始。”

苹果没有回应有关UWB和U1的任何细节。

Apple目前仅承诺在自己的设备之间建立UWB链接，但UWB标准化应该扩展开，实现一个全新的连接世界，以使得更多软件可以适配苹果的UWB标准。

苹果的UWB技术具有多项相关专利，其中包括UWB脉冲的专利，以便在距离测量中获得更高精度；使用电话，手表或钥匙扣位置进入和启动汽车；计算汽车和人之间的路径，以便汽车可以向您的手机发送生物识别身份验证请求。以及让蓝牙和UWB合作，让您可以访问您的汽车。

还有谁对UWB感兴趣？

其他涉及UWB的公司包括消费电子巨头三星和索尼，芯片制造商Decawave和恩智浦，汽车制造商大众汽车，现代汽车和捷豹路虎，以及汽车电子巨头博世。

令人困惑的是，目前已经有两个相关组织成立，即2018年12月成立的UWB联盟和8月份组建的FiRa联盟，Apple并不是其中任何一个联盟的一员。




每个联盟组织都在制定相关标准，以确保UWB设备可以互联互通，但这两个组织存在一些差异。例如，UWB联盟正在努力确保UWB的频段不会受到WiFi6的影响，而FiRa联盟则是致力于制定UWB设备的协同工作标准。

Harrington说，FiRa和UWB联盟正在讨论两者的协同作用，无论哪个联盟都认为需要一套统一的标准。

UWB如何工作？

UWB的想法已经存在了几十年——事实上，南加州大学于1996年建立了一个名为UltRa的超宽带实验室，这是第一批关注UWB技术的实验室。当然如果再往前追溯，UWB的一些概念和理论甚至可追溯到无线电先驱Guglielmo Marconi。

UWB设备主要是发送大量短波低功率的无线电能量脉冲，UWB的带宽至少为500MHz，而Wi-Fi频道的带宽约为其十分之一。此外，UWB的低功率信号对其他无线电传输几乎没有任何干扰。

UWB每秒发送高达10亿个脉冲。即每纳秒1个脉冲。通过发送脉冲，UWB对信息进行编码。Harrington说，它需要32到128个脉冲来编码单个数据位，但鉴于传输速度足够快，这使得数据速率可以达到每秒7到27兆比特。

IEEE在15年前发布了名为802.15.4的UWB标准，最初目的是但它并没有成功商业化，最初目的是没有赶上其最初的预期用途，快速发送数据。

位置感知使UWB再次成为热门话题

现在随着UWB的准确测距特点被重新认识，UWB再次成为了热门话题。

无线电波的传输速度和光速一样，因此通过短脉冲的飞行时间，准确计算出无线电信号的传输时间和距离，从而计算出具体位置。

UWB技术可以与物联网、门铃、扬声器、灯泡以及其他设备的网络进行很好地配合。

目前，UWB技术已经成功在位置感知中商用，NFL选手在每个肩垫中都有UWB发射器，被用于即时回放的一部分。根据Harrington的说法，这一传感器可实现每秒2000次的位置刷新。

波音公司正在使用UWB标签在其庞大的工厂车间跟踪10,000多个工具、推车和其他物品。

UWB使用的功率很小。每秒发送一次脉冲的传感器预计可以在单纽扣电池上工作七年。

值得注意的是，Verizon有一款名为5G Ultra Wideband的产品，但这只是一个品牌口号，而不是真正的UWB技术。