前言:
在早前發(fā)布的iPhone 11手機上,引入了一個全新的的芯片U1,。U1晶片是蘋果自己設計的超寬頻DW1000 晶片,。但對于蘋果而言,這并不是它可以利用超寬帶技術發(fā)展的唯一途徑,,蘋果可能會掀起一場“超寬帶革命”,。
UWB芯片的專利說明
蘋果設計的U1芯片采用了超寬帶技術來感知空間,因此iPhone 11能夠了解自己周圍其他搭載了U1蘋果設備的精確位置,。它就像是給iPhone增加了另一種感覺器官,,而這會帶來不可思議的新能力,。
因為蘋果的晶片設計與DW1000不同,但使用的是相同的標準,,并與使用Decawave 晶片的第三方設備相容,,使得該晶片可提供10 厘米以下的精確無線電定位功能。
專利說明文件中進一步指出,,在使用加速器和致動器之后,,UWB系統(tǒng)可以輕松確定持有用戶設備的方式。但是它也可以使用其各種傳感器來輔助確定設備的確切位置和方向,。
U1芯片(或者說所有UWB超寬帶芯片)使用的是WiFi技術的變種技術,,其頻率范圍是其他產品所不具備的。在超寬帶的頻譜范圍內,,它可以利用500MHz寬的信道,。
這與WiFi的20MHz帶寬和藍牙的2MHz帶寬相比是一個巨大提升。也因此能極大提高帶寬,、速度并減弱延遲,。
對于蘋果而言,這將是一個重大舉措,,但這并不是它可以利用超寬帶技術發(fā)展的唯一途徑,。
蘋果可以在智能家居技術,增強現(xiàn)實,,移動支付,,無鑰匙進入汽車甚至室內導航中使用UWB。一些示例可能包括家庭音頻系統(tǒng)播放,,當用戶在各個房間中移動時,,它會跟隨用戶,或無鑰匙進入系統(tǒng),,當用戶靠近時自動鎖定或解鎖,。
UWB芯片開辟帶寬更高的道路
超寬帶傳輸距離都是在10米以內,,傳輸速度高達480Mbps,,是藍牙的159倍,WiFi標準的18.5倍,。用于室內定位的超寬帶UWB需求正快速崛起,,尤其是移動支付等均需要更加精準的室內定位。
舉個例子,,如果你的手機里擁有UWB,,家門的門把上也有UWB芯片,以后開門就不需要鑰匙了,,只要帶著手機走到家門口會就自動開關門,。可以想見未來UWB在智能家居方面的應用,可以達到怎樣便利的效果,。
UWB芯片給電子設備開辟一條帶寬更高的道路,,但目前應用場景并不多讓其不溫不火。但隨著蘋果的加入,,外界開始關注UWB芯片,,加上這種芯片的制造難度低,未來還將有更廣闊的前景,。
高精度定位服務將成必需品
在萬物互聯(lián)的時代,,高精度位置服務成為了必需品,只有清楚掌握物聯(lián)網(wǎng)上每一個設備的位置,,才有可能構建準確的物聯(lián)網(wǎng)絡,,并且基于位置提供服務。
高精度定位服務于高精度地圖服務是天然結合的,,在未來自動駕駛的時代,,高精度定位和高精度地圖缺一不可。
而高精度度定位,,則有著更廣闊的應用場景,,包括了物聯(lián)網(wǎng)設備、人的定位和機器的定位等,,在智能駕駛,、智慧城市、產業(yè)升級,、公共安全領域,,有著更廣泛的應用。
正如前面所言,,高精度定位包括了室外定位和室內定位.可以在惡劣天氣,、非視距場景和其他車載傳感器弱衛(wèi)星信號覆蓋下,提供精準,、穩(wěn)定,、可靠的定位。
由于建筑的遮擋,,衛(wèi)星信號在室內是很弱,、甚至是沒有信號,這個時候需要的是UWB定位,,由于UWB穿透能力很強,,在室內和地下可以進行精確定位,并且容易將定位于通信合一,,這樣就容易基于定位提供數(shù)據(jù)服務,。
UWB室內定位的消費級機會
對于定位行業(yè)的從業(yè)者而言,,作為全球暢銷的消費電子產品,搭載了UWB芯片,,這是一個很積極的信號,,這意味著高精度定位技術,或許將會在消費級迎來爆發(fā),。
在蘋果官網(wǎng)對UWB技術的應用描述是隔空投放文件,,這就太牛刀小用了,UWB的技術應用,,場景遠不止于此,,但是要有基數(shù)和普及率才能提供服務,或許在某個節(jié)點,,蘋果會將基于UWB技術服務正式對外宣布,。但這已經打開了UWB技術從工業(yè)級到消費級的應用的大門。
無論是室內定位,,還是室外定位,,都因為技術的進步、社會發(fā)展的需求,,出現(xiàn)了巨大的商機,。如果說室外定位還是大玩家的天下,因為這是需要鋪設全國的定位網(wǎng)絡,,調用國家資源的北斗全球定位系統(tǒng)和地面增強基站,,才能提供的服務。
相比之下,,室內定位,,可能能迎來一波創(chuàng)業(yè)機會。當然,,技術層,、芯片層等屬于硬件的機會先出現(xiàn),畢竟國內的UWB芯片就寥寥無幾,,隨著硬件紅利期后,,才可能出現(xiàn)應用層的機會,當然應用層也會面臨著現(xiàn)在LBS服務商的競爭壓力,。
UWB技術民用市場規(guī)模
①基于UWB的特點,,在民用領域也有非常廣泛的應用空間,。比如說養(yǎng)老行業(yè),、電力行業(yè)、醫(yī)療行業(yè),、化工廠行業(yè),、工廠跟倉庫,、停車場、司法行業(yè),、博物館等領域,,初步估計,UWB的民用市場規(guī)模將近300個億,。
②UWB是近幾年才發(fā)現(xiàn)并且開發(fā)出部分產品應用的,,所以在過去一兩年中它的市場是一個高速成長的市場。國內2018年UWB整個市場規(guī)模大概是11個億,,預計到2020年整個市場規(guī)模要將近接近120億,。
③根據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計,全球范圍實施定位系統(tǒng)市場規(guī)模將由2018年31.9億美元增長到2023年的將近90億美元,。隨著蘋果手機將定位技術植入到手機,,在民用市場可能也會引發(fā)一股使用超高頻精準定位的熱潮。
④UWB的抗干擾能力強,,比如高速路上可以不停車收費,,用UWB就完全沒有問題。
智能家居將精準感知人與設備
智能家居科技,,如果設備能精確感知設備和人的位置,,那么安全性和功能都可以得到增強。
因此蘋果早晚會給蘋果手表增加UWB支持,,因為我們不會一直帶著手機,,但手腕卻一直在身邊。
想象一下,,家庭整體音響系統(tǒng)能夠根據(jù)聽者的位置,,隨時改變播放音樂的房間。如果你知道智能鎖只有你站在旁邊時才能打開,,檢測到你在室內就會自動上鎖,,那該有多放心。
增強現(xiàn)實也是蘋果非常感興趣的領域,,在這里UWB也能派上用場,,它能為設備和配件提供精確的位置。因此可以用于老生常談的東西,,如利用支持UWB的徽章開門,,甚至讓辦公樓提供室內導航。
HomeKit將利用UWB芯片提升
HomeKit需要所有設備都連接到中央網(wǎng)絡,,盡管它確實在設置中提供了一定程度的位置感知,,但精細程度還不足以按房間來運行。
如果HomeKit能夠更好地確定用戶在建筑物內的位置,,就能啟用更多高級功能,,例如當用戶進入房間時打開房間中的燈或風扇,,這是智能家居的發(fā)展目標之一。
在專利中,,電源插座內置處理器芯片,,處理器控制兩大模塊,一個是電源模塊,,一個是通信模塊,。電源模塊配置多個自主電源,可以根據(jù)遠程命令打開或關閉,。通信模塊則可以與屋內的其他主機單元進行通信,,從而在設備之間發(fā)送數(shù)據(jù)。
該插座還可以具有多個附件,,例如使用多天線陣列與多個主機單元進行通信以計算通信數(shù)據(jù)的相位角,,用作羅盤的磁力計以及用于檢測方向的加速度計。
通過使用這些組件,,它可以使建筑物的中央系統(tǒng)生成平面圖,,利用雷達,IEEE 802通信協(xié)議,,超聲方法以及超寬頻(UWB)無線電定位,,就能確定每個插座相對的位置,并將它們分組到房間中以進行大規(guī)??刂?。
同樣,將UWB添加到插座不僅可以使插座相互通信并確定其在3D空間中的位置,,還可以監(jiān)測到附近iPhone的存在,,從而實現(xiàn)精細的家庭定位功能。
當然,,墻體單元不一定是電源插座,。根據(jù)蘋果的想法,嵌入墻體的元件還可以包括電燈開關,、溫度控制器以及其他具有相同傳感器并固定在墻上的各種開關按鈕,。
到那個時候,HomeKit將掌握各個智能家居的分布圖以及你在HomeKit分布系統(tǒng)中的位置,,指揮各設備快速進入工作狀態(tài),,成為家居系統(tǒng)的大腦,而UWB則是組成神經網(wǎng)絡的重要一環(huán),。
結尾:
高精度定位商業(yè)化在崛起,,已經有初創(chuàng)公司搏殺其中,其中除了蘊含著巨大的商機 ,還會將人類生活服務提高到另一個水平,,我們拭目以待吧。