2019年9月11日,苹果公司发布iPhone 11。
本次发布的全系列新款iPhone,全部搭载了支持超宽带(UWB)技术的U1芯片。
什么是UWB
UWB,就是Ultra Wideband,超宽带技术。它源于20世纪60年代兴起的脉冲通信技术。
它通过发送和接收具有纳秒或微秒级以下的极窄脉冲来实现无线传输的。由于脉冲时间宽度极短,因此可以实现频谱上的超宽带:使用的带宽在500MHz以上。
这项技术通过超大带宽和低发射功率,实现低功耗水平上的快速数据传输。由于UWB脉冲的时间宽度极短,因此也可以采用高精度定时来进行距离测算。
UWB需要芯片辅助定位,承载设备可能是手环、手表、手机等各类终端。UWB通过超宽带技术可适用于距离较短且需要更高速传输的地方,通过使用大带宽信道(500MHz)发送短脉冲信号(纳秒级),信号在设备之间执行飞行时间(ToF,Time of Flight)测量来完成测距,通过测量收发器分组的往返时间来计算ToF。由于UWB的定位过程是在瞬间完成,所以移动设备的轨迹能够实时准确地测量出来。

UWB的优势
相比Wi-Fi和蓝牙定位技术,UWB具有如下优势:
1)抗多径能力强,定位精度高:带宽决定了信号在多径环境下的距离分辨能力(成正比关系)。UWB的带宽很宽,多径分辨能力强,能够分辨并剔除大部分多径干扰信号的影响,得到精度很高的定位结果。
2)时间戳精度高:超宽带脉冲信号的带宽在纳秒级,由定时来计算位置时,引入的误差通常小于几厘米。
3)电磁兼容性强:UWB 的发射功率低,信号带宽宽,不会对其他通信业务造成干扰,同时也能够避免其他通信设备对其造成干扰。
4)能效较高:UWB具有500MHz以上的射频带宽,这意味着对于电池供电设备,系统的工作时间可以大大延长,或是同样发射功率限制下,覆盖范围比传统技术大得多。
基于上述技术优势,采用UWB能够构成高精度的室内定位系统。
UWB和其它定位技术的对比
UWB应用空间和前景
此次新款iPhone对UWB的全面支持,对UWB技术的规模化商用推广是一次非常宝贵的机会。这也将加速UWB上下游产业链的发展和成熟。
UWB技术拥有非常广阔的发展前景:智能家居、增强现实、移动支付、看护跟踪、地质勘探、室内导航,都将是UWB技术的用武之地。
根据market&market的调查数据显示,未来五年全球室内定位市场复合增长率将达到42.0%,市场规模预计从2017年的71.1亿美元扩大到2022年的409.9亿美元。而根据相关机构的预测,未来UWB技术将在室内定位市场中占据30%~40%的市场份额。
UWB的美好未来,让我们拭目以待!

