物联传媒 旗下网站
登录 注册
RFID世界网 >  新闻中心  >  物联网新闻  >  正文

苹果将向开发者开放U1芯片

作者:大王
来源:芯世相
日期:2020-06-24 09:59:52
摘要:6月23日凌晨1点,苹果一年一度的开发者大会(WWDC)如约开幕,除了令人振奋的苹果自研Mac芯片、OS平台介绍、Apple Watch洗手计时等成果介绍外。
关键词:U1芯片

6月23日凌晨1点,苹果一年一度的开发者大会(WWDC)如约开幕,除了令人振奋的苹果自研Mac芯片、OS平台介绍、Apple Watch洗手计时等成果介绍外。

最引起我注意的搭载UWB(Ultra Wide Band,超宽频)技术的UI芯片的再次亮相:它将作为下一代数字汽车钥匙,以实现空间感知,未来用户无需将iphone从口袋或包中取出就可以解锁未来的汽车模型,预计明年上市。




从苹果发布会的视频来看,在苹果更新的CarKey功能中,iphone无线解锁汽车还有赖于NFC技术。

以至于有网友发出感慨:细思极恐,谁能想到,ipone11上的U1芯片隐藏着数码车匙……

U1芯片的核心是其背后的超宽频UWB技术,它是一种类似于 Wi-Fi 和蓝牙的射频无线通讯技术,以精准和快速著称。

苹果虽然在去年的秋季发布会和今年的开发者大会都提到过它,但所用篇幅并不多,第一次关于UWB介绍仅停留在一页keynote上,第二次用近20秒的阐述UWB这项技术将用于下一代数字汽车钥匙。

从目前苹果的发布来看,搭载UWB技术的U1芯片可用于两个场景:隔空投送的文件传输与数字汽车钥匙,网传的防丢失追踪器应用AirTags并未公布。但UWB技术的应用绝不止于此,或成为苹果撬开下一轮通信革命的重要支点。



超宽频到底有多能打?

UWB,一种新型的无线通信技术,和我们常见的NFC、RFID、WIFI、蓝牙等同属于一个射频大家族,主要应用于短距离设备间的精确定位和辅助导航。

常见的GPS和北斗导航技术发展都比较成熟,这些都属于卫星定位。卫星定位在室外比较灵敏,一进入室内卫星信号就很微弱,相信大家在进入商场寻找商铺时都遇到过导航失灵的情况。能够穿透建筑物,实现室内精准定位是UWB的一大特点,堪称室内的“北斗”系统。



UWB和其它定位技术的对比,来源:鲜枣课堂

除此之外,UWB还有以下优势:

UWB在同等码速条件下抗干扰能力更强,并且传输速率高达480Mbps,是蓝牙的159倍,是Wi-Fi标准的18.5倍;

传输距离在10米左右,UWB 能够将定位精度缩小至 10 厘米以内的范围,实际应用中精度还能进一步缩小至 5 毫米级别;

该技术起源于20世纪50年代末,早期主要作为军事技术在雷达等通信设备中使用,美国联邦通信委员会在2002年才允许其进行民用。

其后有不少企业研究过UWB,包括东芝、英特尔、联想等,但都没有持续下去。原因主要有两点:带宽和造价较蓝牙高。

1.带宽。根据EDN的一篇文章介绍,FCC(美国联邦通信委员会)为UWB分配了3.1 GHz~10.6GHz共7.5GHz频带,比移动联通电信三家234G加起来还多,即使是对于5G这种需要大带宽的应用,还是比他们三家加起来还多。而大的频宽对于天线和频谱分配都造成了不小的困扰,因此,业界普遍放弃了UWB这种技术,甚至在2009年,英特尔解散了UWB业务部门。 2.造价高在技术发展的早期,在满足需求的情况下低价更容易获得市场份额。

资料显示,苹果在2000年开始就开始进行过UWB技术研究及发布过相关专利,而以近两年发布的专利更为频繁。一项非新技术被苹果捡起,事出必有因。5G时代,大电影、游戏即刻下载,蓝牙已然不能满足大体积文件的传播,UWB技术宽带宽特性带来的传输速率高优势恰可补齐这一短板。更重要的是,UWB背后隐藏的万物互联的海量市场。



UWB对苹果有哪些意义?

首先了解下啥是物联网。

比尔盖茨在他1995年出版的书《未来之路》里早有预言:

当你走进机场大门时,你的袖珍个人计算机与机场的计算机相联就会证实你已经买了机票;而你所遗失或遭窃的照相机将自动发回信息,告诉用户它现在所处的具体位置,甚至当它已经身处不同的城市的时候……

简单总结下来,就是机器之间通过某些信号完成沟通,不需要人的参与,这应该是物联网的终极境界。但是很多服务和需求都是由人发出的,人只有参与才能更具把控感。

结合眼下关于物联网的定义:利用通信技术把传感器、控制器、机器、人员和物等通过新的方式联在一起,实现了人与物、物与物之间的通讯。物联网解决的主要是物与物,人与物的沟通问题。

这几年得益于AI语音技术的发展,人与物沟通有了载体,例如智能音箱/Siri,而UWB、NFC、RFID等无线通信技术就是物与物沟通的重要语言,所以布局UWB是苹果进入物联网的关键“钥匙”。此前,也有媒体报道,苹果也在计划发布一款搭载UWB技术类似 tile 的防丢追踪器AirTags,这个产品是一个圆形小配件,苹果logo 在正中间,可以固定在任何产品上,然后通过手机定位防丢器的位置,可算是UWB作为“钥匙”的雏形应用。可以预见,未来不止是苹果设备可以通过内置类似的 UWB 技术芯片,提升设备之间的互通体验,其他物品也可以通过搭载苹果UWB 技术芯片连接到共同的网络中。

根据Machina Research早前的一份研究显示,未来物联网数百亿的连接设备中,有60%的应用将可能包括地理数据,而其中,约三分之一的应用将严重依赖地理位置数据,需要以位置数据为核心才能实现项目的需求。

而在物联网需求的优秀定位考核中,精准、稳定又是其重要的选择标准,这恰恰是UWB的优势所在。除此之外,UWB技术的门槛不算太高,早期入局看技术,支撑后期发展的则是专利和整个生态布局能力。在物联网生态方面,目前看来苹果极具优势:1.在物联网的入口方面,苹果有手机、Apple Watch,单手机来看,全球累积用户已经达到20亿;2.在硬件方面,拥有UWB技术研发实力;3.在软件和系统方方面,此方面一直是苹果的优势所在,网传苹果已经开发了针对物联网系统的SiriOS;4.在应用场景方面,苹果在智能家居平台系统、智能移动(Carplay应用中数字车钥匙已经呼之欲出)、可穿戴设备方面已经布局。



国内外UWB产业发展概况

相较于蓝牙、WIFI等无线技术,UWB尚处于发展早期。目前全球有FiRa和UWB联盟两大组织致力于积极拓展UWB生态系统。两者之间的区别在于UWB联盟的重点是保护/加强UWB在监管方面的权利(FCC/ETSI),努力实现一个开放的标准,成员包括成员包括iRobot、现代和起亚、Decawave(已被Qorvo收购)。

FiRa成立于2019年8月,由恩智浦和三星推动,旨在构建基于IEEE 802.15.4 UWB的生态系统,为适合UWB技术应用场景制定统一标准,确保不同芯片组、设备及解决方案间无缝互通使用。成员包括三星、小米、OPPO、信通院、Assa Abloy、博世、HID、索尼、现代、浩云科技等。

苹果在UWB的技术应用和产品规划上属于第三类,采用私有协议,短期内未见开放其生态可能性。但苹果自己的芯片符合超宽带(UWB)标准以使其与其他设备中的类似芯片兼容,业内人士估算未来苹果UWB跨平台的互通性将不是问题。

基于UWB的技术特点,FiRa联盟认为UWB的应用当前主要集中在三个场景:智慧门禁,定位服务和设备间联通服务。



相比于消费级(To C)类应用,企业级(To B)更注重技术性能,对价格敏感度更低,而 UWB 定位技术相对于其他定位技术,具备高精度、更高的安全性、低延时、高传输速率、稳定性高等指标,在企业级市场已获得应用,主要包括司法监狱、医院、矿井、化工厂、工厂与仓库等对于物资或者人员管理需求比较高的应用场景。根据物联传媒,仅仅一次性建设成本,中国企业级定位市场的潜在需求将会达到千亿级别以上,加上后续的营运,市场规模则更为庞大。




国内UWB企业级应用市场出货量增长迅速,预计在2022年将会超过千万级的量,达到1200万片左右。

UWB定位系统主要包含基站、标签和应用软件。目前UWB定位企业第一梯队的企业都是采用提供整体方案的商业模式。目前行业里面基站是主要的盈利点;标签量虽然大,但价格比较低,毛利也比较低;应用软件毛利很高,但目前占比比较小。




总的来说,UWB技术还处于技术发展的早期阶段,行业发展潜力强劲。对于它的思考或许不应该停留在技术本身,而是要放在蓝牙、WIFI等无线通信方式的层面,成为物联网时代的新一代无线通信标准补充现有技术不是没可能。