是說芯語:比分數,還是比未來?談躲在iphone11角落裡的U1芯片

喬布斯時代的蘋果素來不與其它廠商拼硬件,只為革命性的科技創新與超凡的用戶體驗,可謂高處不勝寒;庫克時代的蘋果似乎放下了身段,與華為、高通等同臺比拼,於是有了那些未免“俗套”的跑分。但蘋果畢竟還是蘋果,終究少不了那份引領時代潮流的傲骨。

今天,我們就來看看在擁有眾多新亮點的蘋果手機發佈會中躲在角落裡的U1芯片——蘋果公司自研的UWB芯片。

What Does UWB Means

全名叫ultra-wideband,超寬頻,該技術是一種無線載波通信技術,不同於正弦載波,UWB利用納秒級的非正弦波窄脈衝傳輸數據。美國聯邦通信委員會FCC對UWB的技術的規定為:在3.1-10.6GHz頻段中佔用500MHz以上的帶寬,並限制其輻射功率在-41.3dBm內。

UWB技術具有系統複雜度低,發射信號功率譜密度低,對信道衰落不敏感,截獲能力低,定位精度高等優點。其在無線組網時可實現低功耗、高帶寬的傳輸數據——簡單說就是傳輸相同多的數據要省電不少。

從歷史上看,UWB技術剛剛推出時還是非常風光。UWB技術興起於上世紀60年代,主要為商用雷達而設計,而後用於了民用的消費電子與個人無線局域網(wireless personal area network,WPAN),只不過後來沒有PK過WIFI罷了。

How UWB Works

UWB實質上是以佔空比極低的衝擊脈衝進行直接調製。典型的UWB直接發射衝擊脈衝串,不再具有傳統的中頻和射頻的概念。

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舉例來說,如果UWB信號的中心頻率為5GHz,其典型範圍為4GHz到6GHz。在超級寬的頻帶下可以自由而不受限的傳輸無線數據,速度可達480Mbps,甚至1.6Gbps——對比一下WIFI 5G信號,一般的情況,或者有堵牆的情況,其速度也僅僅為400Mbps左右。

更為關鍵的是,在如此寬的頻帶下工作,對原有在該頻帶下工作的其它信號並不產生影響。WIFI與藍牙,或者其它多數無線設備都工作在2.4GHz的免費頻段內,它們時不時的就出現相互干擾,繼而影響使用與工作,但是UWB由於其載波方式的不同(如上圖所示)其完全可以做到與其它設備共同分享頻段。

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Apple UWB

從專業拆解機構iFixit與市場研究公司TechInsights獲取的信息看出,蘋果公司的U1芯片雖然與Decawave公司的超寬帶DW1000芯片非常類似,但其設計並不相同,應屬於蘋果公司自行設計開發。蘋果公司的U1芯片在技術標準上可兼容802.15.4協議,兼容Decawave芯片及其第三方設備,並且均可提供10釐米級別定位服務。

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UWB Applications

典型的UWB應用無外乎有三:延續其雷達技術的出身——定位;服務於蘋果自家生態圈和其熱衷於的社交圈——數據高速無線傳輸;前面兩項技術的充分結合——新遊戲產業。

先說定位:UWB技術將安全測距和精確傳感成為可能,也為無線設備增加了空間維度。我們能夠感知位置、移動和距離等環境信息,為我們做出高可靠性判斷的提供基礎。在VR與AR在推動下,室內精確定位的需求越來越大。出色的體驗離不開精確的位置服務,而UWB定位技術正好彌補了這個空白。典型應用就是智能樓宇,智能工廠,人員定位,安保等。想象一下,我們在超級商場裡面苦苦找尋小小的涪陵榨菜,幾圈下來未果。這時打開iPhone,輸入涪陵榨菜,AR就帶領我們按貨架逛超市了——方便不?

再說社交:隨著高清的不斷擴展,視頻與圖片的體積也成幾何級數增長,在點對點數據傳輸的需求中,藍牙的傳輸速率遠遠不能滿足我們的需求,而WIFI雖然現在也可以滿足速率上的需求,但是WIFI較高的功耗成為了新的瓶頸。開創一個新的、替代藍牙,WIFI的高速、低功耗數據傳輸技術就十分迫切了。面對面高速分享視頻與圖片就在一瞬間——驚不驚喜?

第三遊戲:市場影響新技術的發展,新技術促進市場。UWB技術提供的空間維度,具有較強方向性的數據傳輸與高速點對點數據交換如果應用在對戰、角色等遊戲中定會提供一種全新的、革命性的用戶體驗感,必將會成為未來遊戲產業發展的重要推動力。據《2019中國遊戲產業半年度報告》顯示:2019年上半年,中國遊戲市場實際銷售收入已達1163.1億元。這塊蛋糕蘋果一定不會放棄!

目前蘋果公司並未對UWB技術開放開發者權限,也許對UWB技術的佈局尚未完結,目前僅僅為電子設備開闢了一條帶寬更高的道路。UWB技術將爆發出何等能量就讓我們拭目以待吧!

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