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iPhone 11 内置的这颗神秘芯片,会引发新一轮通信革命吗?

华滨通讯   2019-09-17

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每年新 iPhone 发布会上,苹果都必定会留出 10-15 分钟的时间,专门介绍新品中的自研芯片组。

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自 2010 年苹果在初代 iPad 上推出 A4 处理器后,A 系列芯片就成了此后所有的 iOS 设备的核心中枢,到现在,苹果也逐渐将研发领域扩展至图形处理芯片、协处理器乃至是各种可穿戴设备的独立芯片上。

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但在本次 iPhone 11 系列中,除了依旧在性能上一骑绝尘的 A13,还有一颗名为 U1 的芯片。事实上苹果在发布会上并未对这颗神秘的芯片做任何介绍,我们只能在其中一页 Keynote 里初窥端倪。

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按照官网说法,这颗内置在新 iPhone 中的 U1 芯片主要会带来名为「UWB」的超宽带技术(Ultra-Wide Band)。

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配合该芯片,iPhone 11 系列能够精确感知到其它同样配备了 U1 芯片的苹果设备,比如说在使用隔空投送时,系统就会让你更快速地实现文件共享,这也是苹果为 U1 芯片提供了第一个使用场景。

但 UWB 技术的潜力却远不止如此。

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Decawave 是一家专门负责生产和销售 UWB 芯片的供应商,该公司副总裁 Mickael Viot?接受 SixColors 采访时就表示,未来不止是室内导航,还有像智能家居、AR 增强现实乃至是近场支付,均可视为 UWB 的潜在应用领域。

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UWB 并不是一项新技术,它最初只提供给军方的雷达系统使用,直到 2002 年 2 月,美国联邦通信委员开始批准其进入民用范围,这一通信技术才得以进入大众视野。

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和传统的无线通信不同,UWB 并不使用载波,而是通过收发低能量的脉冲信号来进行传输数据,测距方法和我们之前说过的 TOF 飞行时间十分类似,都是通过计算信号在两个设备之间的传输时间差来确定距离。

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所以,在小范围区域下,UWB 可以提供比 Wi-Fi、蓝牙更精准的定位结果,苹果还在英文产品介绍页中将其称为「客厅内使用的 GPS 系统」。

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▲ UWB 与蓝牙、WiFi 技术的差异。图片来自:ultrawideband

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按照 Mickael Viot 的说法,UWB 设备能够将探测精度缩小至 10 厘米以内的范围,而根据实际使用状况,精度还能进一步缩小至 5 毫米级别,远超蓝牙 5.0 配合 Wi-Fi 所能达到的 1 米精度。

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同时,由于 UWB 采用的频率较高,频带也更宽,虽然传输距离有限,但它几乎不会对其它无线信号造成影响,且传输容量和速率更大,这也是为什么苹果会将 UWB 应用在「隔空投送」的功能上。

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问题是,作为一个诞生于十多年前的技术,为什么苹果现在才想起将它引入到 iPhone 中,而此前却一直不闻不问?

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最直接的原因大概还是碍于蓝牙、Wi-Fi 等传统通信技术的普及度。

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▲ 就算是 AirPods 也离不开蓝牙

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毕竟,设备与设备之间的无线连接并非只能靠 UWB 才能实现。不管是蓝牙还是 Wi-Fi,这两种技术已经是绝大部分消费电子产品的标配。

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哪怕是你会购买不同厂商的外设配件,它们可能存在系统、接口上的兼容性问题,但终究还是能借助统一的通信标准来实现连接。

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再考虑到蓝牙和 Wi-Fi 芯片极低的生产成本,以及中远距离传输带来的更大范围使用场景,UWB 技术似乎并没有「非用不可」的推广理由。

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在 2016 年,苹果也曾推行「用 Apple Watch 靠近 Mac 电脑来实现自动解锁」的功能。当时两台设备就是靠低功耗蓝牙连接的,但为了确保安全性,苹果设备还会计算信号传递时所耗费的来回时间差,由此预估传输的物理距离,从而避免遭受中继攻击。

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作为对比,UWB 技术虽然拥有更精准的监测范围和安全性,但目前 iPhone 11 也只能和同样配备了 U1 芯片的 iPhone 11 才能实现更高效的「隔空投送」,使用场景十分有限。

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至于此前传闻已久的「定位标签」配件,也并未出现在本次苹果发布会上,更是让这颗 U1 芯片显得有些「心有余而力不足」。

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但背靠着数亿用户量的苹果,很显然并不只着眼于当下。就和当年苹果首次在 iBook 笔记本中采用的 Wi-Fi 一样,大众用户对于新技术的渴求往往并不源于技术本身,而是在于它能否解决一个潜在的痛点需求。

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很显然,苹果看中的是正在到来的物联网时代。当我们四周的联网设备变得越来越繁杂,用户们对于设备间的传输精度、速率也会有更多要求,这将为 UWB 技术迎来新的转机。

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一个很简单的例子,比如说当手机和门锁都内置了一颗 UWB 芯片后,我们拿着手机靠近家门后,就可以自动打开门锁,进门后则会自动关闭,同样的感应式设计也可以应用在数据传输、智能寻物乃至是影音娱乐等家庭场景中。

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今年 8 月底,知名半导体公司恩智浦还和大众联手展示了 UWB 技术在汽车钥匙中的案例。该公司首席技术官 Lars Reger 表示,蓝牙技术往往需要 2 秒钟才可以感知到用户的具体位置,但 UWB 的速度还可以再快上一千倍,还能有效防止中继攻击。

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同时,在未来的增强现实(AR)领域,UWB 技术也将赋予硬件更多的环境信息采集能力——不止是基于地理位置的,也包括了设备在空间中的角度、方向等。

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可以预见的是,未来不止是 iPhone,像 iPad、MacBook 乃至是 Apple Watch 等各种苹果设备,都将内置类似的 UWB 技术芯片,以进一步改进苹果旗下各硬件设备之间的互联互通体验。

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至于在苹果的封闭生态之外,UWB 又能否像蓝牙、WiFi 一样,成为一个万能的通信标准,与现有技术互为补充,就得看其它厂商的跟进态度了。????

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