UWB创业者谈iPhone11集成UWB芯片
我们是专注uwb（ultra wideband超宽带）高精度定位解决方案多年的创业者，从9月10日苹果发布iphone11开始，这个相对低调的行业突然热闹了起来。这个在行业内传了1年多的消息终于坐实，各种专业和业余的文章相继出现，甚至股市还有“uwb概念股”。我们有必要把自己对行业的理解介绍出来。
uwb是业界公认定位精度最高的无线电技术，以其较高的时间分辨力、抗多径效应等特点使其尤其适合用于高精度定位或测距。这些年国际室内外定位大赛前几名普遍采用uwb技术，而且目前没看到更有潜力的竞争技术出现。具体uwb技术细节，百度各种文章讲的较多，不再赘述。
我们uwb行业内的厂商此前都在做b端，典型应用包括工厂、仓储、隧道、司法等各种垂直行业的人员或物资高精度定位。我们也期盼着产品能卖入c端，但一直没有手机厂商能集成uwb技术，好在苹果终于来了！
苹果和uwb苹果在官网上只介绍了u1超宽带芯片可用于airdrop，将手机指向另一个手机，通过测向和定位可以优先连接该手机。有理由怀疑，苹果不可能为了协助airdrop专门增加一颗芯片，这里的故事空间可以很大。
其实苹果早些年开始已经进行了多项uwb布局，下面这个是关于uwb用于汽车车钥匙的专利：
下面这个专利甚至传说苹果要用uwb技术做ibeacon v2：
未来应用场景当代的uwb芯片可以总结成：高安全高精度的测距芯片。高精度测距能力可以实现高精度定位，高安全性保障数据安全。
1. 高精度定位。如果说蓝牙ibeacon是店铺级别的定位精度，那么uwb可以说是物品级别的定位精度。想象下，我们在网上看到一个心仪商品，可以直接手机定位导航到线下实体店的商品旁。当然这种定位方式需要在环境里要预先安装好uwb定位基站，这些不是苹果亲自做，主要由产业链伙伴做。
还有一类重要的定位方式是：aoa（angle of arrival）测向+测距。据说苹果手机集成了多天线阵列，所以可以通过测量方向实现很多新颖的功能。airdrop将用这种技术来更准确判断连接对象。传说苹果将会发布基于uwb技术的防丢器并能通过find my功能精确定位寻找。
注意！这完全就是我们公司在17年底设计和申请专利的产品呀，当时手机还没有集成uwb，还需要在手机后盖上粘贴uwb aoa模块并与手机通过蓝牙相连。不止可以在c端用于停车场找车、找宠物、找娃、找钥匙，还可以在b端工厂仓库里找物资，也可以用于陌生人社交找人，这简直就是终极找东西的神器。想象下，在车海中快速找到来接我的滴滴快车。这种应用是不需要环境中部署基站的，只需要双方都具有uwb设备。
关于aoa技术，事实上，小米平衡车在多年前发布的自动跟随平衡车就采用该技术，也有些厂家的自动跟随行李箱采用相同技术，这两类产品都需要使用者佩戴uwb手环。
2. 数据通信uwb可以实现数倍于蓝牙的传输速率（6.8mbps以上），功耗却并不高。uwb在2000年初曾与wifi技术竞争数据传输标准，但失败了。后来uwb逐渐在高精度定位领域找到独特应用点，现在凭借低功耗和高安全性，重新回来了。最新ieee802.15.4z标准对uwb的安全性做了特别加强。
3. 无感门禁/支付uwb的时间戳测距原理使得uwb几乎不可能通过被截获复制的方法伪造出自己的位置，那么uwb可以作为安全性很高且便捷的新型钥匙了。iphone11可以作为车钥匙，提供比现有无钥匙进入技术安全性更高、定位精度更高的体验。想象下，拿着手机距离车辆5米时车灯自动点亮，距离车门1米时，对应车门自动解锁。如果此时转身，迈开一步离开，车门自动上锁。iphone11希望连接未来所有汽车，这也许是苹果推出u1芯片的重要原因。
在智能锁上应用也是可能的，三星在19年初ces期间以及发布一款应用uwb技术的智能锁，只是当时还没有手机钥匙，需要佩戴专用的uwb钥匙。但我个人认为iphone11在国内家用门锁上应用噱头大于实用，毕竟指纹锁会更方便些。
iphone11也可以通过与pos机安全测距等方式为apple pay等支付技术提供更安全的无感支付体验。甚至将来拿了uwb手机的人可以直接无感过uwb地铁闸机，而无需掏手机出来扫码或刷nfc，类似汽车etc过闸机一样。这里空间很大，不去展开，我们已经申请了专利。
未来应用场景iphone11之前，业界已将uwb芯片量产的主要有爱尔兰decawave、法国bespoon等少数厂家。其中爱尔兰decawave（德卡维）公司dw1000芯片应用最广泛，占有市场绝大部分份额。该公司背后也有中国投资机构的支持。decawave公司下一代dw3000芯片计划在2020年量产，支持最新的ieee 802.15.4z，并且支持单芯片aoa（pdoa技术）。
此外，荷兰nxp（恩智浦）公司在9月17日正式发布了其sr100t安全精密测距芯片，支持最新ieee 802.15.4z，为市场加入强心针。此前nxp已经和大众汽车联手开发uwb车钥匙应用。
国内外还有些创业团队也在做uwb芯片，注意现阶段不支持ieee 802.15.4z最新标准的将没有未来。
uwb遵从什么国际标准？decawave公司的dw1000支持ieee 802.15.4-2011标准，明年2020年量产的dw3000芯片将支持最新的ieee 802.15.4z标准。苹果的u1和nxp新发布的sr100t也都支持ieee802.15.4z最新标准。802.15.4z在原有标准基础上定义了新的特性，可以提升安全、功耗更低、且传输距离更远。注意ieee 802.15.4z是向前兼容的，所以iphone11可以和现在普遍应用的ieee 802.15.4-2011标准的dw1000对接，但这只是理论上存在可能，因为现在uwb领域并没有网络层及以上的行业标准。虽然同样是采用dw1000芯片的系统，但不同厂家产品是完全不兼容的。定位算法也有很多种，适用不同的场景，并没有一个开源的算法给大家用。往往需要厂家做大量的算法研究工作，并结合各种场景做大量迭代。uwb芯片都能买到，但此前真正做出工业领域内稳定可靠定位系统的厂商凤毛麟角。在苹果未来逐渐开放其u1芯片定位应用的sdk后，预计会有部分改观。
2b领域当前大量应用场景是位置监控型应用，即从后台看其它人员物资的位置，而人员和物资并不需要知道自己的位置；而c端场景是反过来的，重点是手机需要知道自己的位置，而后台并不需要知道。因为功耗、系统容量、实时性等因素，这两类应用场景的算法目前是有较大差异的。手机可以一天一充电，物资标签恨不得用5年。
uwb也有国际联盟了2018年12月成立了uwb alliance联盟，联盟创始成员包括decawave等。uwb alliance联盟在确保uwb与wifi扩频申请频谱兼容共存等方面做了很多幕后贡献。
根据uwb alliance路线图，计划在2020年q4将网络层和传输层订立标准。
2019年8月成立的fira（fine ranging）联盟，创始成员是nxp、三星等。fira联盟当前侧重于推动uwb设备的互操作性。
总结此刻，在b端，基于uwb的高精度定位和各个垂直行业的结合正在快速开展，并且越来越有机。从传统的隧道管廊、公检法司、医疗养老，到新兴的工业4.0、智慧仓储、新零售，高精度定位正在赋能各个垂直行业，为该行业的智慧升级提供基础技术和灵感，使其决策具有更高精细度。
未来，在c端，苹果牵头和各大手机厂商的加入，将赋予uwb技术新的使命。
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我们uwb行业内的厂商此前都在做b端，典型应用包括工厂、仓储、隧道、司法等各种垂直行业的人员或物资高精度定位。我们也期盼着产品能卖入c端，但一直没有手机厂商能集成uwb技术，好在苹果终于来了！
苹果和uwb苹果在官网上只介绍了u1超宽带芯片可用于airdrop，将手机指向另一个手机，通过测向和定位可以优先连接该手机。有理由怀疑，苹果不可能为了协助airdrop专门增加一颗芯片，这里的故事空间可以很大。
其实苹果早些年开始已经进行了多项uwb布局，下面这个是关于uwb用于汽车车钥匙的专利：
下面这个专利甚至传说苹果要用uwb技术做ibeacon v2：
未来应用场景当代的uwb芯片可以总结成：高安全高精度的测距芯片。高精度测距能力可以实现高精度定位，高安全性保障数据安全。
1. 高精度定位。如果说蓝牙ibeacon是店铺级别的定位精度，那么uwb可以说是物品级别的定位精度。想象下，我们在网上看到一个心仪商品，可以直接手机定位导航到线下实体店的商品旁。当然这种定位方式需要在环境里要预先安装好uwb定位基站，这些不是苹果亲自做，主要由产业链伙伴做。
还有一类重要的定位方式是：aoa（angle of arrival）测向+测距。据说苹果手机集成了多天线阵列，所以可以通过测量方向实现很多新颖的功能。airdrop将用这种技术来更准确判断连接对象。传说苹果将会发布基于uwb技术的防丢器并能通过find my功能精确定位寻找。
注意！这完全就是我们公司在17年底设计和申请专利的产品呀，当时手机还没有集成uwb，还需要在手机后盖上粘贴uwb aoa模块并与手机通过蓝牙相连。不止可以在c端用于停车场找车、找宠物、找娃、找钥匙，还可以在b端工厂仓库里找物资，也可以用于陌生人社交找人，这简直就是终极找东西的神器。想象下，在车海中快速找到来接我的滴滴快车。这种应用是不需要环境中部署基站的，只需要双方都具有uwb设备。
关于aoa技术，事实上，小米平衡车在多年前发布的自动跟随平衡车就采用该技术，也有些厂家的自动跟随行李箱采用相同技术，这两类产品都需要使用者佩戴uwb手环。
2. 数据通信uwb可以实现数倍于蓝牙的传输速率（6.8mbps以上），功耗却并不高。uwb在2000年初曾与wifi技术竞争数据传输标准，但失败了。后来uwb逐渐在高精度定位领域找到独特应用点，现在凭借低功耗和高安全性，重新回来了。最新ieee802.15.4z标准对uwb的安全性做了特别加强。
3. 无感门禁/支付uwb的时间戳测距原理使得uwb几乎不可能通过被截获复制的方法伪造出自己的位置，那么uwb可以作为安全性很高且便捷的新型钥匙了。iphone11可以作为车钥匙，提供比现有无钥匙进入技术安全性更高、定位精度更高的体验。想象下，拿着手机距离车辆5米时车灯自动点亮，距离车门1米时，对应车门自动解锁。如果此时转身，迈开一步离开，车门自动上锁。iphone11希望连接未来所有汽车，这也许是苹果推出u1芯片的重要原因。
在智能锁上应用也是可能的，三星在19年初ces期间以及发布一款应用uwb技术的智能锁，只是当时还没有手机钥匙，需要佩戴专用的uwb钥匙。但我个人认为iphone11在国内家用门锁上应用噱头大于实用，毕竟指纹锁会更方便些。
iphone11也可以通过与pos机安全测距等方式为apple pay等支付技术提供更安全的无感支付体验。甚至将来拿了uwb手机的人可以直接无感过uwb地铁闸机，而无需掏手机出来扫码或刷nfc，类似汽车etc过闸机一样。这里空间很大，不去展开，我们已经申请了专利。
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此外，荷兰nxp（恩智浦）公司在9月17日正式发布了其sr100t安全精密测距芯片，支持最新ieee 802.15.4z，为市场加入强心针。此前nxp已经和大众汽车联手开发uwb车钥匙应用。
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2019年8月成立的fira（fine ranging）联盟，创始成员是nxp、三星等。fira联盟当前侧重于推动uwb设备的互操作性。
总结此刻，在b端，基于uwb的高精度定位和各个垂直行业的结合正在快速开展，并且越来越有机。从传统的隧道管廊、公检法司、医疗养老，到新兴的工业4.0、智慧仓储、新零售，高精度定位正在赋能各个垂直行业，为该行业的智慧升级提供基础技术和灵感，使其决策具有更高精细度。
未来，在c端，苹果牵头和各大手机厂商的加入，将赋予uwb技术新的使命。
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