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(chǎn)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(nèi)部有多項安全的精準(zhǔn)查找功能,開創(chuàng)了業(yè)內(nèi)先河,。在蘋果發(fā)布會結(jié)束后幾小時內(nèi),,關(guān)于AirTag的話題就已經(jīng)登上各大榜單熱門,獲得了極高的關(guān)注度,。
事實上,,這款產(chǎn)品早已不新鮮,早在20多年前,,阿笠博士就已經(jīng)被柯南裝備上,,開個玩笑,不過用來實現(xiàn)這款產(chǎn)品核心技術(shù)UWB確實20多年前就已經(jīng)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(jīng)配備在iPhone11系列手機(jī)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(jī)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(xì)了解一下AirTag背后的魔力,。
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室內(nèi)厘米級定位,比低功耗藍(lán)牙更精準(zhǔn)
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(chǎn)品,,那么AirTag的出現(xiàn)則大大地擴(kuò)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(zhǔn)的坐標(biāo),,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(dāng)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能夠指明具體的方位
AirTag之所以能得到更加精準(zhǔn)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(jī),,宣稱全新設(shè)計的U1芯片將利用超帶寬技術(shù)實現(xiàn)空間感知,,允許iPhone 11系列手機(jī)精準(zhǔn)確定其他與配備U1的蘋果設(shè)備。
超帶寬技術(shù)是一種源于20世紀(jì)60年代的脈沖通信技術(shù),,與通過高頻載波調(diào)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(yīng)地帶寬就變大了,能夠達(dá)到500MHz,。
雖然UWB技術(shù)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(lán)牙,應(yīng)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(chǎn)品SmartTag,,小米也在去年像外界展示了UWB一指連技術(shù)的概念,盡管實際具有這一功能的產(chǎn)品還未發(fā)布,。
曉峰(化名)是國內(nèi)UWB芯片設(shè)計公司瀚巍微電子的一名研發(fā)骨干,,在進(jìn)入瀚巍微電子之前,一直從事低功耗藍(lán)牙的芯片設(shè)計,,系統(tǒng)應(yīng)用開發(fā)及藍(lán)牙聯(lián)盟標(biāo)準(zhǔn)制定”低功耗藍(lán)牙芯片AoA(AOA,,Angle of Arrival)和AoD(AoD,Angle of Departure)標(biāo)準(zhǔn)被提出來之后,,大家都對這一技術(shù)抱有極大的期望,,覺得這一技術(shù)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(yīng)用場景和痛點需求?!八嬖V雷鋒網(wǎng),。
不過在持續(xù)研發(fā)和推廣這一技術(shù)的過程中,這名研發(fā)骨干及其團(tuán)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(nèi)應(yīng)用環(huán)境嚴(yán)重影響測距精度,。當(dāng)時嘗試過優(yōu)化算法,,或者改進(jìn)算法來提高測距的適用性,,但依然無法應(yīng)對復(fù)雜的用戶場景,滿足市場及客戶的需求”在復(fù)雜應(yīng)用場景下實現(xiàn)高精度定位需要新的技術(shù),,我們選中了UWB,。“他說道,。
低功耗藍(lán)牙和UWB在精準(zhǔn)定位能力方面有一定差異,。藍(lán)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(jī)與手機(jī)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(lán)牙做到厘米級測距很難實現(xiàn),。
盡管在居家環(huán)境中,,藍(lán)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(jī)的藍(lán)牙無線連接,可能會出現(xiàn)連上別人的設(shè)備的情況,。
最重要的是,,如果使用UWB技術(shù),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(lán)牙技術(shù)時,,誤差就會擴(kuò)大到2~3米,。
正是因為藍(lán)牙和UWB技術(shù)的精準(zhǔn)度差異,才會出現(xiàn)在使用iPhone使用藍(lán)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(fèi)級的UWM3000模塊已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)7cm的測距精度和大約30cm的定位精度,U1的精準(zhǔn)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(shù)來進(jìn)行定位追蹤,?
從理論上講,,確實可以使用UWB技術(shù)實現(xiàn)定位監(jiān)測和追蹤?!盪WB追蹤目前只是在有效范圍內(nèi)的高精度定位,,但可以和其他定位技術(shù),,比如GPS融合在一起實現(xiàn)監(jiān)測追蹤?!癠WB芯片設(shè)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(shù)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(shè)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(wǎng)絡(luò)可以讓所有人都參與,,但在未經(jīng)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(zhǔn)定位,但是UWB技術(shù)最早其實是一種連接技術(shù),。
”UWB在商業(yè)上最早應(yīng)用于點對點的高速通信,,當(dāng)時的通信速率達(dá)到480M bit/s,針對的典型應(yīng)用是無線USB,,在2002年,、2003年時,若USB能夠達(dá)到480M bit/s,,將是非??犰徘翌I(lǐng)先的技術(shù),市場非??春?。“曉峰說,。
不過當(dāng)時大家對于移動世界的想象僅限于PC和筆記本,,手機(jī)還是以功能手機(jī)為主,只有英特爾一家?guī)ь^計劃將UWB技術(shù)用在連接上,?!钡S著時間的推移,,基于UWB技術(shù)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(dá)到市場預(yù)期,,最終相關(guān)的市場應(yīng)用沒有得到進(jìn)一步的推廣,,而英特爾也退出了UWB聯(lián)盟?!按嗣邪l(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(chǎn)業(yè)和市場才真正看好其未來的發(fā)展,,UWB技術(shù)迎來了自己的第二個春天。
縱觀當(dāng)下的UWB芯片市場,,有在國際上領(lǐng)先的NXP,、蘋果和Qorvo,近兩年也涌現(xiàn)了一批瞄準(zhǔn)消費(fèi)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(biāo)準(zhǔn),,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(jìn),,因此國內(nèi)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(yù)測,,國外廠商可能領(lǐng)先我們半代到一代,。另外針對特定的應(yīng)用場景,國內(nèi)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(rèn)為,,國內(nèi)做UWB芯片有自己的挑戰(zhàn)?!币驗閁WB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?!癠WB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(biāo)準(zhǔn),,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(dāng)下有FiRa聯(lián)盟來推動UWB的生態(tài)建設(shè),,而來解決兼容性的問題,。
FiRa聯(lián)盟的贊助成員
目前FiRa聯(lián)盟成員已經(jīng)多達(dá)64名,其中包括瀚巍微電子,、紐瑞芯,、精位科技等國內(nèi)UWB廠商。另外,,雷鋒網(wǎng)也了解到,,不少國產(chǎn)UWB芯片將在今年年底或明年量產(chǎn),這意味著可能在不久的將來,,有更多非蘋果UWB產(chǎn)品可以和iPhone互連互動,,消費(fèi)者也可以以更低的價格購買到類似AirTag的產(chǎn)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(yuǎn),,也逃不出iCloud織好的網(wǎng)
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(yuǎn)的沙灘上,。
打開”查找“網(wǎng)絡(luò),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(yuǎn)方,,技術(shù)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(yùn)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(shè)備建立起一張密集的網(wǎng),,AirTag位居其中,,因此如果張三的AirTag遺失在遙遠(yuǎn)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(chǔ)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(shù),、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(shù)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(fèi)類領(lǐng)域會有很多應(yīng)用場景,,AirTag只是其中一種應(yīng)用載體,而類似的應(yīng)用載體會非常豐富,?!皬埡@フf。
”就我們自己的業(yè)務(wù)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(jī),、VR/AR、移動支付,、室內(nèi)導(dǎo)航等7大領(lǐng)域,。UWB芯片可以增強(qiáng)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(jié)合UWB技術(shù)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(bǔ)充到,。
此次發(fā)布會上,,蘋果暫時還未表示可以將AirTag和AR結(jié)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(jīng)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(yīng)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(jié)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(jìn),,先在iPhone手機(jī)上裝上U1芯片,并聲稱可以精準(zhǔn)確定其他配備有U1芯片的設(shè)備,,同時可以與支持Car Key的車輛配對,,手機(jī)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(jīng)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(rèn)為,,出于對市場規(guī)模的衡量,,國內(nèi)手機(jī)芯片廠商大概會在當(dāng)集成UWB功能的手機(jī)占整個手機(jī)市場規(guī)模40%左右的時侯,才會考慮是否設(shè)計UWB芯片,,國內(nèi)手機(jī)集成UWB功能,,接下來三年是關(guān)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(shù)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?