iPhone 11 內置的這顆神秘芯片,會(huì )引發(fā)新一輪通信革命嗎?



每年新 iPhone 發(fā)布會(huì )上,蘋(píng)果都必定會(huì )留出 10-15 分鐘的時(shí)間,專(zhuān)門(mén)介紹新品中的自研芯片組。自 2010 年蘋(píng)果在初代 iPad 上推出 A4 處理器后,A 系列芯片就成了此后所有的 iOS 設備的核心中樞,到現在,蘋(píng)果也逐漸將研發(fā)領(lǐng)域擴展至圖形處理芯片、協(xié)處理器乃至是各種可穿戴設備的獨立芯片上。但在本次 iPhone 11 系列中,除了依舊在性能上一騎絕塵的 A13,還有一顆名為 U1 的芯片。事實(shí)上蘋(píng)果在發(fā)布會(huì )上并未對這顆神秘的芯片做任何介紹,我們只能在其中一頁(yè) Keynote 里初窺端倪。按照官網(wǎng)說(shuō)法,這顆內置在新 iPhone 中的 U1 芯片主要會(huì )帶來(lái)名為「UWB」 的超寬帶技術(shù)(Ultra-Wide Band)。配合該芯片,iPhone 11 系列能夠精確感知到其它同樣配備了 U1 芯片的蘋(píng)果設備,比如說(shuō)在使用隔空投送時(shí),系統就會(huì )讓你更快速地實(shí)現文件共享,這也是蘋(píng)果為 U1 芯片提供了第一個(gè)使用場(chǎng)景。Decawave 是一家專(zhuān)門(mén)負責生產(chǎn)和銷(xiāo)售 UWB 芯片的供應商,該公司副總裁 Mickael Viot 接受 SixColors 采訪(fǎng)時(shí)就表示,未來(lái)不止是室內導航,還有像智能家居、AR 增強現實(shí)乃至是近場(chǎng)支付,均可視為 UWB 的潛在應用領(lǐng)域。UWB 并不是一項新技術(shù),它最初只提供給軍方的雷達系統使用,直到 2002 年 2 月,美國聯(lián)邦通信委員開(kāi)始批準其進(jìn)入民用范圍,這一通信技術(shù)才得以進(jìn)入大眾視野。和傳統的無(wú)線(xiàn)通信不同,UWB 并不使用載波,而是通過(guò)收發(fā)低能量的脈沖信號來(lái)進(jìn)行傳輸數據,測距方法和我們之前說(shuō)過(guò)的 TOF 飛行時(shí)間十分類(lèi)似,都是通過(guò)計算信號在兩個(gè)設備之間的傳輸時(shí)間差來(lái)確定距離。所以,在小范圍區域下,UWB 可以提供比 Wi-Fi、藍牙更精準的定位結果,蘋(píng)果還在英文產(chǎn)品介紹頁(yè)中將其稱(chēng)為「客廳內使用的 GPS 系統」。UWB 與藍牙、WiFi 技術(shù)的差異。圖片來(lái)自:ultrawideband按照 Mickael Viot 的說(shuō)法,UWB 設備能夠將探測精度縮小至 10 厘米以?xún)鹊姆秶?,而根據?shí)際使用狀況,精度還能進(jìn)一步縮小至 5 毫米級別,遠超藍牙 5.0 配合 Wi-Fi 所能達到的 1 米精度。同時(shí),由于 UWB 采用的頻率較高,頻帶也更寬,雖然傳輸距離有限,但它幾乎不會(huì )對其它無(wú)線(xiàn)信號造成影響,且傳輸容量和速率更大,這也是為什么蘋(píng)果會(huì )將 UWB 應用在「隔空投送」的功能上。問(wèn)題是,作為一個(gè)誕生于十多年前的技術(shù),為什么蘋(píng)果現在才想起將它引入到 iPhone 中,而此前卻一直不聞不問(wèn)?最直接的原因大概還是礙于藍牙、Wi-Fi 等傳統通信技術(shù)的普及度。畢竟,設備與設備之間的無(wú)線(xiàn)連接并非只能靠 UWB 才能實(shí)現。不管是藍牙還是 Wi-Fi,這兩種技術(shù)已經(jīng)是絕大部分消費電子產(chǎn)品的標配。哪怕是你會(huì )購買(mǎi)不同廠(chǎng)商的外設配件,它們可能存在系統、接口上的兼容性問(wèn)題,但終究還是能借助統一的通信標準來(lái)實(shí)現連接。再考慮到藍牙和 Wi-Fi 芯片極低的生產(chǎn)成本,以及中遠距離傳輸帶來(lái)的更大范圍使用場(chǎng)景,UWB 技術(shù)似乎并沒(méi)有「非用不可」的推廣理由。在 2016 年,蘋(píng)果也曾推行「用 Apple Watch 靠近 Mac 電腦來(lái)實(shí)現自動(dòng)解鎖」的功能。當時(shí)兩臺設備就是靠低功耗藍牙連接的,但為了確保安全性,蘋(píng)果設備還會(huì )計算信號傳遞時(shí)所耗費的來(lái)回時(shí)間差,由此預估傳輸的物理距離,從而避免遭受中繼攻擊。作為對比,UWB 技術(shù)雖然擁有更精準的監測范圍和安全性,但目前 iPhone 11 也只能和同樣配備了 U1 芯片的 iPhone 11 才能實(shí)現更高效的「隔空投送」,使用場(chǎng)景十分有限。至于此前傳聞已久的「定位標簽」配件,也并未出現在本次蘋(píng)果發(fā)布會(huì )上,更是讓這顆 U1 芯片顯得有些「心有余而力不足」。但背靠著(zhù)數億用戶(hù)量的蘋(píng)果,很顯然并不只著(zhù)眼于當下。就和當年蘋(píng)果首次在 iBook 筆記本中采用的 Wi-Fi 一樣,大眾用戶(hù)對于新技術(shù)的渴求往往并不源于技術(shù)本身,而是在于它能否解決一個(gè)潛在的痛點(diǎn)需求。很顯然,蘋(píng)果看中的是正在到來(lái)的物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代。當我們四周的聯(lián)網(wǎng)設備變得越來(lái)越繁雜,用戶(hù)們對于設備間的傳輸精度、速率也會(huì )有更多要求,這將為 UWB 技術(shù)迎來(lái)新的轉機。一個(gè)很簡(jiǎn)單的例子,比如說(shuō)當手機和門(mén)鎖都內置了一顆 UWB 芯片后,我們拿著(zhù)手機靠近家門(mén)后,就可以自動(dòng)打開(kāi)門(mén)鎖,進(jìn)門(mén)后則會(huì )自動(dòng)關(guān)閉,同樣的感應式設計也可以應用在數據傳輸、智能尋物乃至是影音娛樂(lè )等家庭場(chǎng)景中。今年 8 月底,知名半導體公司恩智浦還和大眾聯(lián)手展示了 UWB 技術(shù)在汽車(chē)鑰匙中的案例。該公司首席技術(shù)官 Lars Reger 表示,藍牙技術(shù)往往需要 2 秒鐘才可以感知到用戶(hù)的具體位置,但 UWB 的速度還可以再快上一千倍,還能有效防止中繼攻擊。同時(shí),在未來(lái)的增強現實(shí)(AR)領(lǐng)域,UWB 技術(shù)也將賦予硬件更多的環(huán)境信息采集能力 —— 不止是基于地理位置的,也包括了設備在空間中的角度、方向等。可以預見(jiàn)的是,未來(lái)不止是 iPhone,像 iPad、MacBook 乃至是 Apple Watch 等各種蘋(píng)果設備,都將內置類(lèi)似的 UWB 技術(shù)芯片,以進(jìn)一步改進(jìn)蘋(píng)果旗下各硬件設備之間的互聯(lián)互通體驗。至于在蘋(píng)果的封閉生態(tài)之外,UWB 又能否像藍牙、WiFi 一樣,成為一個(gè)萬(wàn)能的通信標準,與現有技術(shù)互為補充,就得看其它廠(chǎng)商的跟進(jìn)態(tài)度了。
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