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2020-10-13

拥抱 UWB 无线通信技术大趋势：小米刷屏，三星发文，苹果放出一个个彩蛋

关于超宽带通信，一文看够 3+1 场戏

你一定很熟悉 Wi-Fi、蓝牙，那你了解 UWB 吗？UWB 全称 Ultra Wide Band，也就是超宽带通信。UWB 是无线通信技术的大趋势，可以彻底改变我们使用智能设备来管理生活的方式......

我们不准备在这篇文章里赘述 UWB 的前世今生，因为有更大的看点——今天有两家厂商就 UWB 发声：

上午，小米发布了「一指连」小米 UWB 技术，通过视频展示了小米手机和米家 IoT 产品的互动。之后，三星发文强调了在 UWB 领域所取得的成绩，包括组建 UWB 联盟，发布 UWB 智能手机，联合 NXP 推动 UWB 在智能家居和车载领域的应用。

我们知道，苹果去年将 UWB 技术通过 U1 芯片内置到了 iPhone 11 系列手机中，今年又将 U1 芯片和超宽带天线装进了 Apple Watch Series 6 里。而传言苹果将要发布的 AirTag、AirPods Studio、HomePods Mini、新款 Apple TV 都将成为 UWB 的基站。

这几家大厂是如何诠释 UWB 的呢？我们沏一壶茶，慢慢品来~

小米：发布 UWB 概念视频，展示小米手机定向控制米家设备的能力

今天上午，小米通过网络发布了「一指连」小米 UWB 技术，称这一技术可以赋予手机与智能设备空间感知能力，手机指向设备即可定向操控。

小米通过一个概念视频，展示了这一技术实现后的效果。视频中出现的小米 10 系列手机和一系列智能家居设备，均内置 UWB 芯片和阵列天线，借助小米自研天线排列及算法，手机和智能设备之间具备了空间感知能力。

举例来说，将手机指向电扇，手机就会弹出快捷控制卡片，一键开启电扇；

手机指向电视，手机就变成电视遥控器，还能一键投屏；

手机指向米家床头灯，不仅能开灯关灯，还能控制灯的颜色；手机指向小米音箱，不仅能听音乐，还能对着歌词唱歌……

小米说这也仅是「一指连」小米 UWB 技术的冰山一角，不久之后甚至连「指」都可以省略，做到无感联动。靠近车门，口袋中的手机自动帮你解除门锁；通过闸机，手机自动刷卡顺畅通行。这一切都将伴随小米 UWB 技术的落地陆续实现。

技术层面的解读，按照小米的说法，打上「小米」标签和冠以「一指连」中文命名的 UWB 技术，是具备超精准定位的新一代连接技术。

支持小米 UWB 技术的手机可以实现对智能设备的厘米级定位，犹如人眼一般感知空间位置，指向任意智能设备都可直接控制，角度测量精度可达 ±3°，如同高精版「室内 GPS」。

小米还说，小米 UWB 技术区别于现存的窄带宽通信系统，拥有 500MHz 超大带宽来传输信息，将定位精度提高至厘米级别，这一技术也曾应用于雷达领域。

而得益于 UWB 的超宽带和窄脉冲特性（空间中极难被拦截），加之小米距离算法加持，「一指连」小米 UWB 技术在安全性能上有了保障。小米称，未来「一指连」小米 UWB 技术将与蓝牙、Wi-Fi 形成优势互补，以满足用户在不同场景下的无线连接需求。

感谢小米的科普，以往因为苹果 U1 芯片而被广泛提及 UWB 概念，小米用一个视频就让大家一目了然了。

三星：组建 UWB 联盟，发布 UWB 智能手机，以及背后的 NXP

就在小米发布了自家的 UWB 技术的数小时后，三星也通过官网发布了一则以三星电子移动通信业务首席技术官、执行副总裁兼移动研发办公室负责人 KJ Kim 的名义撰写的新闻稿，以过去、现在、未来的叙事格式，以及三星一贯冷静的叙事风格，阐述了三星与 UWB 的强关联性。

三星相信，超宽带（UWB）将成为下一代可以改变游戏规则的无线通信技术之一。过去三星一直致力于在其生态系统中推进和部署这一技术。

△ KJ Kim

三星很早就开始在 UWB 技术上投资（三星早在 2005 年就已经演示过在手机上通过 UWB 技术进行快速数据传输，参见深圳湾此前报道），并于 2018 年成立了一个专职工作组，致力于将 UWB 集成到三星的产品中。

不久之后，三星与 NXP 和 HID Global 等联手启动了 FiRa 联盟（FiRa，精细测距的缩写），以促进 UWB 技术在访问控制、位置服务、设备到设备服务等方面的应用。

2019 年，FiRa 的成员数量已经扩大到 45 个，三星、索尼、芯片制造商 Decawave、NXP，汽车制造商大众、现代、捷豹路虎，汽车电子巨头博世，还有大学机构，都在名单之中，但不包括苹果。

三星称，FiRa 正在定义行业标准并建立互操作性认证程序，因为三星认为应该通过开放式协作将 UWB 技术普惠大众。

联盟、标准制定、和工作小组的事情，我们在这里就不多评论了，但三星切切实实地办了一件大事。今年 8 月发布了全球首款 UWB 技术加持的 Android 手机 Galaxy Note20 Ultra，随后发布的可折叠设备 Galaxy Z Fold2 也配备了 UWB。

我们知道，此前，UWB 最先应用在 iPhone 上，此次则为 Android 手机的首次应用案例。

得益于 UWB 技术，使用 Galaxy Note20 Ultra 和 Galaxy Z Fold2 启用「附近共享」这一功能时，可以获得「令人难以置信的精度和准确性」。三星称，「附近共享」可以使用户连接超过 20 亿台 Android 设备，实现照片和文件的近距离传输。

不止是数据传输，UWB 还助力三星的这两款手机实现了更精准和生动的 SmartThings Find 功能。在启用查找三星设备的功能时，三星手机将通过增强现实（AR）视觉显示其他三星设备的方向、距离和位置，从而提升了用户使用手机查找设备的体验。

三星也在新闻稿里畅想了 UWB 技术的应用未来：很快，UWB 技术将消除对物理密钥的需求。借助三星即将推出的数字钥匙解决方案，可以用三星手机实现开锁，门锁、车锁等等。

此外，三星还预告了 10 月 20 日将要举行的 NXP Connects 2020 开发者大会，届时，三星 KJ Kim 将与 NXP 总裁兼首席执行官 Kurt Sievers 和 NXP CTO Lars Reger 讨论 UWB 技术。

而在 NXP 的官网上，我们发现，Galaxy Note20 Ultra 恰恰是 NXP 行业解决方案的首个落地应用，这一方案结合了 UWB、NFC、安全元件和嵌入式 SIM（eSIM）。

此外，NXP 指出，Note20 系列仅将 UWB 技术应用于文件共享传输，在未来的开发设想中，UWB 可能会和三星的智能家居进行结合，替代现有的 WLAN 直连技术。

苹果：从 iPhone 11 到 Apple Watch 再到汽车专利，UWB 一直是装在 U1 芯片中的一个隐形彩蛋

我们知道，去年，苹果将 UWB 技术通过 U1 芯片内置到了 iPhone 11 系列手机中。

发布会上短暂出现的 U1 芯片更像一个隐形的彩蛋。苹果营销主管 Phil Schiller 称它「利用 UWB 技术实现了空间感知」，能够精确定位其他同样配备 U1 芯片的苹果设备。

Apple marketing chief Phil Schiller touted the company's U1 chip for UWB in the iPhone 11

△ U1 芯片 | 图源：CNET

U1 芯片被率先应用在 AirDrop 上，即隔空投送功能，也就是前面提到的照片和文件共享。相比以往，将 iPhone 指向另一台目标 iPhone，后者就能被优先排在列表的第一、二位。

鉴于 UWB 主要应用于短距离设备间的精确定位和辅助导航，因此传言已久的苹果电子追踪器「AirTag」被普遍认为是应用了 UWB 技术，通过内置的 U1 芯片，实现比 iBeacon 更加精确的定位。

分析师郭明錤还在年初爆料，上海环旭电子将于 2020 年第二至第三季度开始为苹果电子追踪器做供应商，并拿到了约 60% 的订单。此前 iPhone 11 全系标配的 UWB 模块，环旭也是主要供应商，并因此在去年三季度，股票大涨。

△ iPhone 11 上的 U1 芯片图源：iFixit

同样被爆料采用了 U1 芯片的还有传言中的苹果首款头戴式耳机 AirPods Studio。苹果的一项专利描述了如何在头戴式耳机上实现头/颈部检测，另一项专利则描述了如何通过 AirPods 和 Apple Watch 实现对瑜伽动作的更精准识别，而这些，我们猜测都是与 UWB 的空间感知能力相关的。

今天，预言师 Jon Prosser 预测，传言将在本周苹果第二场秋季发布会上发布的 HomePod mini 和全新的 Apple TV 也会支持超宽频技术。

HomePod mini 和新款 Apple TV 将使用定位信息实现更好的媒体控制、亮度调节和音量控制。当用户离开家时，HomePod 和新款 Apple TV 还会在设备进入或离开用户家中时，通知用户。

但 U1 芯片最先落地的 IoT 设备，不是传言中的 AirTag、AirPods Studio、HomePods Mini，而是 Apple Watch。在上个月的苹果第一场秋季发布会上，苹果悄悄地透露了一条玄机：Apple Watch Series 6 具有 U1 芯片和超宽带天线，可以实现短距离无线定位，支持新的体验，例如，用 Apple Watch 充当汽车钥匙。