但作为一种颇为主流的空间感知技术,UWB除了探测距离之外,还可以通过测算从多个天线接收信号时产生的信号相移,来确定无线电信号的到达角,并精准的定位设备的位置。从原始数据来看,配置UWB技术的设备可以达到10cm的探测精度,根据实际情况不同,精确度甚至还能提高到5毫米左右。
这与今年初推出的蓝牙5.1的能力颇为类似,但相比之下,UWB在同等码速条件下的抗干扰能力更强,并且传输速率高达480Mbps,是蓝牙的159倍,是Wi-Fi标准的18.5倍。
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苹果与全球UWB定位芯片巨头
Decawave合作?
UWB技术由来已久,但最初是为美国军方的雷达系统所用的,直到2002年开放商用后,才得到了较大的发展。
此后,各个技术方案围绕UWB国际标准的制定也展开了激烈的竞争。
2007年,IEEE在802.15.4a(低速工业无线局域网标准)中对UWB技术进行了标准化。经过了十年的发展,UWB的标准也在不断完善。
说到UWB的产业链,不得不提到Decawave公司。
Decawave是目前已知唯一支持IEEE 802.15.4的UWB定位芯片厂商。他们提供低成本的芯片出售,零售价格在几美元。芯片型号是DW1000。
在苹果发布会之后,这家全球UWB定位芯片巨头的在欧洲的合作厂商INTRANAV连发两条推特,声称套件支持iPhone11的互操作,Decawave也转发了该推特。这说明,苹果U1有极大的可能支持IEEE 802.15.4。
不过尽管网络上有着各种实测和分析,但关于 U1 芯片到底是苹果自研还是第三方供应,这个问题之前一直没有个准确答案。
前不久,外媒 Quora 的编辑 Brian Roemmele 就对 U1 芯片的「来龙去脉」进行了分析,最后得出可能是由这家爱尔兰芯片设计企业 Decawave 供应的 DW1000 芯片。
这次苹果对UWB的预埋,无疑为Decawave带来了更大的想象空间。当然,国内也已经有UWB芯片供应商了,成立于2016年的成都精位科技成功研发出了UWB芯片,并和华为、上汽取得了合作。
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你所不了解的UWB,早已经赛制化
为了客观评判不同的室内定位技术,多个国际组织一直在积极组织室内定位比赛。
微软室内定位比赛(Microsoft Indoor Localization Competition,MILC)
美国国家标准与技术研究院(NIST)举办的PerfLoc(Performance Evaluation of Smart-phone Indoor Localization Apps)
国际室内定位与室内导航大会(IPIN)室内定位比赛:IPIN competition
目前国际上这三个高规格的室内定位比赛,微软的MILC比赛被公认为评判高精度室内定位技术最好的舞台。
可以看出,从2015年开始,UWB的优势逐渐显示出来,已成为高精度定位技术中最有前景的技术。同时,Decawave的DW1000也是具体定位方案中的主流选择。8家获奖的UWB团队中,有7家都使用了DW1000。
下面列出了历年MILC比赛中基于基础设施组前三名的成绩:
2018年的比赛使用性能极高的激光SLAM构建地图并基于此实时输出真实位置轨迹,由此作为比赛的评价依据。
来自美国卡内基梅隆大学的Anthony Rowe团队获得了第一名,他们可以说是室内定位领域的翘楚,曾三次进入前三名。而2018年的技术路线是UWB+增强现实(AR),而iPhone 11 Pro则成为了首款同时支持AR和UWB的手机。
我想,技术性能只是苹果看重UWB的原因之一,他们不仅仅进行了低调的技术预埋,摆脱对蓝牙阵营的依赖,也在利用UWB的优势增大苹果的差异化,进而建立一个自由的硬件生态圈,做好5G商用的准备。
高精度的室内定位并不只是为了实现物品的追逐功能,还可以被用来支持VR、AR、MR这些对位移感知要求极高的市场应用,此外,在物流管理方面,从货场运输到交付的全过程的RFID扫码也可能被取代。
包括智能家居、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,发展前景非常值得期待。