連接技術混合大套餐，超出你的想象。

在4月21日凌晨的蘋果“春晚”上，除了紫色的iPhone 12、iPad、iMac以及Apple TV等常規(guī)產品的發(fā)布更新之外，“防丟失神器”AirTag也終于與大家見面。

蘋果在其發(fā)布會上稱，AirTag內部有多項安全的精準查找功能，開創(chuàng)了業(yè)內先河。在蘋果發(fā)布會結束后幾小時內，關于AirTag的話題就已經登上各大榜單熱門，獲得了極高的關注度。

事實上，這款產品早已不新鮮，早在20多年前，阿笠博士就已經被柯南裝備上，開個玩笑，不過用來實現(xiàn)這款產品核心技術UWB確實20多年前就已經在發(fā)展，其硬件支持需要用到的UWB芯片，蘋果在2019年的時候就已經配備在iPhone11系列手機上。

還有一個好消息是，如果你不愿意為一個AirTag花上229人民幣，可能在今年年底就有機會買到價格更低的替代品。

在決定要不要購買一個AirTag之前，不妨先詳細了解一下AirTag背后的魔力。

1室內厘米級定位，比低功耗藍牙更精準

如果說在此之前蘋果查找功能只能幫助用戶找到個人的電子產品，那么AirTag的出現(xiàn)則大大地擴展了用戶可查找物品的范圍。另外，使用AirTag可以得到更加精準的坐標，而不是僅僅獲得一個模糊的范圍。

據(jù)蘋果官方介紹，可以將AirTag掛在各類物品上，再通過“查找”App來跟蹤AirTag，當遺失的物品出現(xiàn)在附近時，帶有U1芯片的iPhone就能給予用戶多感官反饋，指引用戶找到物品。

AirTag之所以能得到更加精準的定位，主要是蘋果自研的U1芯片在發(fā)揮作用。

U1芯片的第一次露面是2019年蘋果推出iPhone 11系列手機，宣稱全新設計的U1芯片將利用超帶寬技術實現(xiàn)空間感知，允許iPhone 11系列手機精準確定其他與配備U1的蘋果設備。

超帶寬技術是一種源于20世紀60年代的脈沖通信技術，與通過高頻載波調制帶寬信號的傳統(tǒng)通信體制不同，UWB主要通過發(fā)送與接收納秒或微納秒級以下的極窄脈沖來實現(xiàn)無線傳輸，由于脈沖時間寬度極短，相應地帶寬就變大了，能夠達到500MHz。

雖然UWB技術的發(fā)展歷史悠久，但直到最近幾年才逐漸有替代低功耗藍牙，應用于高精度定位上趨勢。三星在今年1月份發(fā)布了類似蘋果AirTag的產品SmartTag，小米也在去年像外界展示了UWB一指連技術的概念，盡管實際具有這一功能的產品還未發(fā)布。

曉峰（化名）是國內UWB芯片設計公司瀚巍微電子的一名研發(fā)骨干，在進入瀚巍微電子之前，一直從事低功耗藍牙的芯片設計，系統(tǒng)應用開發(fā)及藍牙聯(lián)盟標準制定“低功耗藍牙芯片AoA（AOA，Angle of Arrival）和AoD（AoD，Angle of Departure）標準被提出來之后，大家都對這一技術抱有極大的期望，覺得這一技術不僅可實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸，而且也可用于高精度的位置定位。那時我們就發(fā)現(xiàn)了定位這一市場需求，而且各大廠商都有自己的應用場景和痛點需求。”他告訴雷鋒網。

不過在持續(xù)研發(fā)和推廣這一技術的過程中，這名研發(fā)骨干及其團隊遇到了一些瓶頸，雖然可以在一些場景里成功地演示，但在大規(guī)模商用時卻遇到了很多問題，室內應用環(huán)境嚴重影響測距精度。當時嘗試過優(yōu)化算法，或者改進算法來提高測距的適用性，但依然無法應對復雜的用戶場景，滿足市場及客戶的需求“在復雜應用場景下實現(xiàn)高精度定位需要新的技術，我們選中了UWB。”他說道。

低功耗藍牙和UWB在精準定位能力方面有一定差異。藍牙AoA（AoA，Angle of Arrival）測距對基站和天線部署的要求比較高，不是單靠手機與手機之間的測距，就能做到厘米級精度，行業(yè)普遍覺得將低功耗藍牙做到厘米級測距很難實現(xiàn)。

盡管在居家環(huán)境中，藍牙也可以實現(xiàn)點對點的厘米級測距，但抗干擾能力較弱，容易受到影響。好比我們在一個有幾千人的展廳中使用手機的藍牙無線連接，可能會出現(xiàn)連上別人的設備的情況。

最重要的是，如果使用UWB技術，被定位物品第一秒在A點，下一秒在B點，兩點之間大約存在30cm的誤差，而使用低功耗藍牙技術時，誤差就會擴大到2~3米。

正是因為藍牙和UWB技術的精準度差異，才會出現(xiàn)在使用iPhone使用藍牙查找AirPods時，距離很近也不知道具體位置的情況。

筆者了解到，蘋果自研的U1芯片與Qorvo的UWB芯片有一些相似之處，剛被 Qorvo收購的Decawave公司，其最新可以用于消費級的UWM3000模塊已經能夠實現(xiàn)7cm的測距精度和大約30cm的定位精度，U1的精準度可能與此相差無幾。

2防丟失神器也是追蹤定位工具？

既然可以通過AirTag找到遺失物品，會不會有人用這一技術來進行定位追蹤？

從理論上講，確實可以使用UWB技術實現(xiàn)定位監(jiān)測和追蹤。“UWB追蹤目前只是在有效范圍內的高精度定位，但可以和其他定位技術，比如GPS融合在一起實現(xiàn)監(jiān)測追蹤。”UWB芯片設計公司優(yōu)智聯(lián)創(chuàng)始人董宗宇表示，UWB芯片未來很大程度上可以用在安防芯片上，比如公檢司法，疫情期間人與人之間的位置監(jiān)控，都可以使用這以技術來收集到重要且敏感的位置信息。

不過，可以放心的是，用戶無法利用AirTag這一工具實施定位追蹤。

蘋果表示，AirTag的設計旨在追蹤物品而非追蹤人，因此加入了多項安全功能，以防意外的追蹤。其中包括更新識別符、檢測到未知的AirTag時發(fā)出聲音。查找網絡可以讓所有人都參與，但在未經用戶同意的情況下，無需與任何人分享自己的位置信息，包括蘋果用戶。

雖然U1芯片在AirTag中主要用于精準定位，但是UWB技術最早其實是一種連接技術。

“UWB在商業(yè)上最早應用于點對點的高速通信，當時的通信速率達到480M bit/s，針對的典型應用是無線USB，在2002年、2003年時，若USB能夠達到480M bit/s，將是非常酷炫且領先的技術，市場非常看好。”曉峰說。

不過當時大家對于移動世界的想象僅限于PC和筆記本，手機還是以功能手機為主，只有英特爾一家?guī)ь^計劃將UWB技術用在連接上。“但隨著時間的推移，基于UWB技術的無線USB鏈接實際速率比演示速率的480M bit/s低很多，遲遲沒有達到市場預期，最終相關的市場應用沒有得到進一步的推廣，而英特爾也退出了UWB聯(lián)盟。”此名研發(fā)骨干解釋道。

因此，在往無線連接方向發(fā)展時，UWB始終跟不上Wi-Fi的發(fā)展速度，在第一輪競爭中慘敗，直到蘋果將UWB芯片用在iPhone上，產業(yè)和市場才真正看好其未來的發(fā)展，UWB技術迎來了自己的第二個春天。

縱觀當下的UWB芯片市場，有在國際上領先的NXP、蘋果和Qorvo，近兩年也涌現(xiàn)了一批瞄準消費類的初創(chuàng)UWB芯片公司，且對在國際上的競爭充滿信心。

“大概在去年6月份，UWB的行業(yè)定下最新標準，IEEE 802.15.4z，在此之前大家可能做了很多積累，不過協(xié)議一直在演進，因此國內廠商雖然相較歐美廠商起步晚，但可以從一開始就按最新的協(xié)議做。我們預測，國外廠商可能領先我們半代到一代。另外針對特定的應用場景，國內芯片廠商可以實現(xiàn)差異化，做得更好的可能性很大。”紐瑞芯科技副總裁張海昆說道。

董宗宇則認為，國內做UWB芯片有自己的挑戰(zhàn)。“因為UWB芯片跟其它通信芯片有所不同，基本上所有的協(xié)議棧、基帶和模擬射頻都是全自研。UWB比較新，所有底層的東西需要自己來研發(fā)。但這也是一個優(yōu)勢。”

UWB的最新協(xié)議發(fā)布時間還不太久，固然存在兼容性方面的問題，這意味著市面上已有的UWB芯片不一定符合最新的協(xié)議標準，可能不同的UWB芯片無法實現(xiàn)互連互通。

不過，安全超寬帶的成功取決于一個可互操作的、整體的、相互連接的生態(tài)系統(tǒng)，當下有FiRa聯(lián)盟來推動UWB的生態(tài)建設，而來解決兼容性的問題。

目前FiRa聯(lián)盟成員已經多達64名，其中包括瀚巍微電子、紐瑞芯、精位科技等國內UWB廠商。另外，雷鋒網也了解到，不少國產UWB芯片將在今年年底或明年量產，這意味著可能在不久的將來，有更多非蘋果UWB產品可以和iPhone互連互動，消費者也可以以更低的價格購買到類似AirTag的產品。

正如張海昆所說，AirTags價格很高，我們中國的廠商就可以把它做得更豐富，成本更低，普及率更高。

3丟得再遠，也逃不出iCloud織好的網

不知道鑰匙放在哪里可以用AirTag找到，那么 AirTag丟了要如何尋找？比如，遺失在遙遠的沙灘上。

打開“查找”網絡，使用NFC功能輕觸AirTag通知失主，在失主允許的情況下獲得聯(lián)系方式，就可以與失主取得聯(lián)系并歸還物品。蘋果似乎為我們描述了一個烏托邦式的理想社會，如果AirTag遺失在遠方，技術上找到丟失的AirTag沒有問題，實際社會中能否找回AirTag則可能是一次運氣測試。

筆者了解到，實際上在AirTag的生態(tài)系統(tǒng)中，蘋果主要通過iCloud將所有的賬號連接在一起，即依靠眾多的iPhone設備建立起一張密集的網，AirTag位居其中，因此如果張三的AirTag遺失在遙遠的沙灘上，擁有iPhone的李四路過AirTag附近，其位置信息就能被上傳到iCloud上，張三便能獲得大概的位置信息。NFC的觸碰功能，則是在這一基礎上直接幫助失主找到遺失的AirTag及物品。

不僅如此，未來的UWB技術、芯片，以及AirTag本身，還有更多的可發(fā)展空間，甚至幫助VR/AR尋找出出路。

“AirTag給了大家很多的想象空間，更多的是一種技術的啟發(fā)和傳播上的意義，它告訴我們UWB在更加廣泛的消費類領域會有很多應用場景，AirTag只是其中一種應用載體，而類似的應用載體會非常豐富。”張海昆說。

“就我們自己的業(yè)務而言，我們的UWB芯片涉及智能駕駛、尋物定位、智能家居、智能耳機、VR/AR、移動支付、室內導航等7大領域。UWB芯片可以增強空間感知，除尋物定位和指向性外，在人車交互、音頻、視頻、游戲等諸多場所會帶來非常豐富的體驗。比如說，結合UWB技術帶來的位置感知和空間感知，VR/AR眼鏡可以實現(xiàn)更為豐富的效果，游戲手柄的位置變化感知也會帶來不同的游戲體驗。”張海昆補充到。

此次發(fā)布會上，蘋果暫時還未表示可以將AirTag和AR結合起來尋物，不過依然可以想象，如果將方位和距離等描述直接更換成視覺描述，即可以通過AR直接看到丟失的物品及其位置，那么找到丟失的鑰匙或卡片就會更加容易。

AR發(fā)展歷經艱辛，缺少剛需是其發(fā)展推廣道路上最大的痛點，AirTag的出現(xiàn)則為AR帶來新的應用場景——找東西。雖然目前無法估量會有多少用戶為其買賬，但不失為一次不錯的結合與嘗試。

可以看到的是，蘋果在U1芯片上的布局正一步步推進，先在iPhone手機上裝上U1芯片，并聲稱可以精準確定其他配備有U1芯片的設備，同時可以與支持Car Key的車輛配對，手機與門把手觸碰即可打開車門，如今又推出配有U1芯片的AirTag，已經鋪開量的U1芯片，有可能成為蘋果發(fā)展VR/AR的秘密武器。

瀚巍微電子認為，出于對市場規(guī)模的衡量，國內手機芯片廠商大概會在當集成UWB功能的手機占整個手機市場規(guī)模40%左右的時侯，才會考慮是否設計UWB芯片，國內手機集成UWB功能，接下來三年是關鍵時期。

不過蘋果卻是從一開始就自研U1芯片，一方面iPhone就可以支持足夠的出貨量，另一方面也隱藏蘋果對UWB技術更多的想象和信心。

讓人期待的是，接下來的蘋果又會用U1芯片玩出什么新花樣呢？

編輯：jq