iphone引領(lǐng)的UWB生態(tài)，還差一場春雨-下行TDOA

iPhone 11的秋季新品發(fā)布會(huì)已告一段落，相信大家對iPhone 11系列已經(jīng)比較了解了，除了“浴霸”攝像頭，A13芯片，在發(fā)布會(huì)上提到的亮點(diǎn)并不算多，但是你是否注意到蘋果全新的U1芯片，U1芯片能做什么？UWB技術(shù)又是什么？

UWB，就是（Ultra Wideband）超寬帶技術(shù)。它源于20世紀(jì)60年代興起的脈沖通信技術(shù)。

了解通信的同學(xué)都知道，一般的通信體制都是利用一個(gè)高頻載波來調(diào)制一個(gè)窄帶信號，通信信號的實(shí)際占用帶寬并不高。

而UWB不同于傳統(tǒng)的通信技術(shù)，它通過發(fā)送和接收具有納秒或微秒級以下的極窄脈沖來實(shí)現(xiàn)無線傳輸?shù)摹Ｓ捎诿}沖時(shí)間寬度極短，因此可以實(shí)現(xiàn)頻譜上的超寬帶：使用的帶寬在500MHz以上。被業(yè)內(nèi)權(quán)威人士稱為無線電領(lǐng)域的一次革命性的進(jìn)展，是未來短距離無線通信的主流技術(shù)。

而據(jù)蘋果官方網(wǎng)站在談到iPhone11系列產(chǎn)品時(shí)描述道：“Apple全新設(shè)計(jì)的U1芯片采用超寬頻技術(shù)，讓iPhone11具備空間感知能力，可感應(yīng)附近其他配備U1芯片的Apple設(shè)備，并準(zhǔn)確判斷出彼此的位置關(guān)系。這就像為iPhone增添了另一種感知能力，將會(huì)帶來許多精彩的新功能?！?/span>

“有了U1芯片和 iOS13，在使用隔空投送時(shí)，只需將你的iPhone指向其他人的iPhone，系統(tǒng)就會(huì)為對方優(yōu)先排序，讓你更快速地共享文件。這僅僅只是開始，讓人期待的還多著呢?！?/span>

蘋果一如既往的給大家留下了懸念，一句“還多著呢”引發(fā)了大家的思考：

有說法認(rèn)為iphone11此次發(fā)布的的U1芯片會(huì)將UWB生態(tài)推進(jìn)一大步，也有人認(rèn)為蘋果此舉是為了推動(dòng)高精度的導(dǎo)航應(yīng)用。提到導(dǎo)航應(yīng)用，大家熟知的應(yīng)該是GPS了，GPS導(dǎo)航系統(tǒng)的基本原理是測量出已知位置的衛(wèi)星到用戶接收機(jī)之間的距離，然后綜合多顆衛(wèi)星的數(shù)據(jù)就可知道接收機(jī)的具體位置。

同樣的UWB技術(shù)也是通過確定定位標(biāo)簽與多個(gè)已知坐標(biāo)點(diǎn)（定位基站）的相對位置來實(shí)現(xiàn)定位，其本質(zhì)就是幾何求解-基于位置以及與位置相關(guān)的變量信息，其中應(yīng)用最廣泛的是飛行時(shí)間測距法（TOF）和到達(dá)時(shí)間差法（TDOA）。

根據(jù)以上介紹，GPS導(dǎo)航應(yīng)用是建立在人造衛(wèi)星的前提下，同理UWB要實(shí)現(xiàn)導(dǎo)航應(yīng)用也是需要依靠基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，也就是說蘋果手機(jī)若要大面積應(yīng)用室內(nèi)導(dǎo)航功能，就得依賴于大量的定位基站的部署，首先蘋果自身不涉及定位基站的生產(chǎn)，其次從成本上來說大量施工也是不可行的。另外其定位方式基本是與衛(wèi)星定位一致，即衛(wèi)星向下發(fā)射定位信號，這就是我們常說的UWB下行TDOA定位技術(shù)。

為什么是下行TDOA技術(shù)呢？

簡單的說就是定位基站發(fā)送定位信號，定位標(biāo)簽接收定位信號。這種工作方式和GPS類似，所以又叫室內(nèi)GPS。下行TDOA是在終端進(jìn)行位置坐標(biāo)計(jì)算，同時(shí)EHIGH恒高的定位系統(tǒng)，可以通過標(biāo)簽上傳這些數(shù)據(jù)到服務(wù)器，實(shí)時(shí)結(jié)算標(biāo)簽位置，這一點(diǎn)得歸功于恒高定位系統(tǒng)自帶的一套高實(shí)時(shí)性的物聯(lián)傳輸網(wǎng)絡(luò)。下行TDOA的優(yōu)勢是，基站決定信號發(fā)送的時(shí)間，所以基站的功耗較低，并且跟GPS有著同樣的優(yōu)勢，即該系統(tǒng)的容量無限大的，終端獲取位置信息的延時(shí)也很小，這種模式，適合用于目標(biāo)的獨(dú)立導(dǎo)航。

在國內(nèi)的UWB行業(yè)中，能實(shí)現(xiàn)UWB下行TDOA定位技術(shù)的公司屈指可數(shù)，EHIGH恒高正是其中一家，并且早在2016年的福清核電建設(shè)工地項(xiàng)目上就已經(jīng)被成功應(yīng)用了。

綜上所述，iphone要實(shí)現(xiàn)高精度導(dǎo)航，除了UWB定位芯片，還需要依靠大量定位基站的部署及下行TDOA技術(shù)，因此要搭建UWB生態(tài)圈，就需要產(chǎn)業(yè)鏈伙伴的加入，例如EHIGH恒高這樣的UWB軟硬件解決方案提供商既可以實(shí)現(xiàn)下行TDOA定位技術(shù)又可以提供大量的定位基站部署，那么iphone要實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的導(dǎo)航定位應(yīng)用將不再是“暢想”。

日前，由HID Global，恩智浦，三星，博世，索尼，LitePoint和TTA等組建的FiRa聯(lián)盟，該聯(lián)盟組織目的在于制定UWB行業(yè)的互操作性，同時(shí)將打破不同標(biāo)準(zhǔn)和制式的藩籬，形成全球統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。EHIGH恒高恒高愿以自身在下行TDOA的積淀，與業(yè)界同仁一道，共同推進(jìn)UWB標(biāo)準(zhǔn)的進(jìn)一步成熟，加速UWB生態(tài)系統(tǒng)的形成，為國際標(biāo)準(zhǔn)制定貢獻(xiàn)力量！

總而言之，不得不說蘋果的加入對UWB技術(shù)的規(guī)模化商用推廣是一次非常寶貴的機(jī)會(huì)，這也將加速UWB上下游產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展和成熟。但是只有實(shí)現(xiàn)了全球統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和制式，才能能解決室內(nèi)定位導(dǎo)航的問題，同時(shí)從規(guī)模經(jīng)濟(jì)現(xiàn)象分析，UWB一旦形成生態(tài)鏈，開始大規(guī)模生產(chǎn)應(yīng)用，其設(shè)備、終端的成本也將大幅度降低。

UWB與生俱來的獨(dú)特優(yōu)勢使其成為許多領(lǐng)域的重要技術(shù)，不僅僅是室內(nèi)導(dǎo)航，智能家居、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、移動(dòng)支付、看護(hù)跟蹤、地質(zhì)勘探等等，也就是說凡是能把室內(nèi)位置、用戶和服務(wù)相結(jié)合的領(lǐng)域都將是UWB定位技術(shù)的用武之地。