UWB技術(shù)全稱Ultra Wide Band,也就是超寬帶通信,擁有500MHz帶寬傳輸數(shù)據(jù)。它不采用傳統(tǒng)通信體制中的正弦載波,而是利用納秒級(jí)的非正弦波窄脈沖傳輸數(shù)據(jù),因此其所占的頻譜范圍很大。UWB技術(shù)具有以下幾個(gè)優(yōu)勢(shì):
高速率:由于使用了超寬帶的頻譜資源,UWB技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)高達(dá)幾百兆比特每秒以上的數(shù)據(jù)傳輸速率。
低功耗:由于使用了非正弦波窄脈沖信號(hào),UWB技術(shù)可以在很低的發(fā)射功率下實(shí)現(xiàn)高速率通信。
精確定位:由于使用了納秒級(jí)的窄脈沖信號(hào),UWB技術(shù)可以利用時(shí)差測(cè)距法(TDOA)或相位測(cè)距法(POA)實(shí)現(xiàn)厘米級(jí)甚至毫米級(jí)的精確定位。
抗干擾:由于使用了超寬帶的頻譜資源,UWB技術(shù)可以有效地避開(kāi)其他無(wú)線通信系統(tǒng)的干擾,并且對(duì)其他無(wú)線通信系統(tǒng)也不會(huì)造成明顯的干擾。
手機(jī)上的UWB技術(shù)
手機(jī)上的UWB技術(shù)首先出現(xiàn)在2019年9月11日,在iPhone 11發(fā)布會(huì)上,蘋果宣布其搭載了一顆U1芯片(UWB芯片),使其能夠進(jìn)行超寬帶頻譜范圍傳輸,實(shí)現(xiàn)厘米級(jí)的精確定位。蘋果利用這項(xiàng)技術(shù)為用戶提供了更智能和便捷的體驗(yàn),例如:
AirDrop文件分享:用戶只需將iPhone 11指向另一臺(tái)搭載U1芯片的設(shè)備,就可以快速地將文件分享給對(duì)方。
定位追蹤:用戶可以通過(guò)iPhone 11和配套的AirTag標(biāo)簽來(lái)定位和追蹤自己遺失或被盜物品的位置。
智能家居控制:用戶可以通過(guò)iPhone 11來(lái)控制自己家中支持HomeKit協(xié)議和搭載U1芯片的智能設(shè)備,例如燈光、音響、電視等。
除了蘋果之外,其他手機(jī)廠商也開(kāi)始關(guān)注和應(yīng)用UWB技術(shù)。例如:
三星:三星在2020年8月發(fā)布了Galaxy Note20 Ultra和Galaxy Z Fold2兩款旗艦手機(jī),并且都搭載了一顆名為S1芯片(也是一種UWB芯片)。三星利用這項(xiàng)技術(shù)為用戶提供了類似于蘋果AirDrop功能、智能家居控制功能以及數(shù)字鑰匙功能等。
小米:小米在2020年10月發(fā)布了一項(xiàng)名為“一指連”的新功能,并且表示將在未來(lái)年推出搭載UWB技術(shù)的手機(jī)。小米利用這項(xiàng)技術(shù)為用戶提供了一項(xiàng)名為“一指連”的新功能,用戶只需將手機(jī)指向智能設(shè)備,就可以呼出控制界面,對(duì)準(zhǔn)電視能直接投屏,一指操控。
那么,“一指連”功能是如何實(shí)現(xiàn)的呢?其實(shí)原理很簡(jiǎn)單:小米UWB技術(shù)擁有500MHz超大帶寬來(lái)傳輸信息,并且利用多個(gè)天線來(lái)測(cè)量信號(hào)到達(dá)時(shí)間和角度。通過(guò)這樣的方式,它將定位精度提高至厘米級(jí)別,并且可以識(shí)別出手機(jī)與設(shè)備之間的距離和方向。
作為一個(gè)嘗試過(guò)“一指連”功能的用戶,我非常驚艷于它帶來(lái)的便捷和智能。我不再需要擔(dān)心遙控器或者開(kāi)關(guān)在哪里,也不再需要頻繁地切換不同的APP來(lái)控制不同的設(shè)備。我只需要用手機(jī)輕輕一指,就可以完成各種操作。我覺(jué)得這真是一個(gè)神奇而又有趣的體驗(yàn)。當(dāng)然,“一指連”功能只是手機(jī)UWB技術(shù)應(yīng)用中最直觀的一個(gè)例子。
手機(jī)UWB技術(shù)的未來(lái)展望
手機(jī)UWB技術(shù)作為一種具備超精準(zhǔn)定位的新一代連接技術(shù),有著廣闊的應(yīng)用前景和市場(chǎng)潛力。除了上述提到的文件分享、定位追蹤、智能家居控制等功能外,還有以下幾個(gè)可能的應(yīng)用場(chǎng)景:
數(shù)字鑰匙:你是否有過(guò)忘記帶鑰匙或者輸錯(cuò)密碼的尷尬經(jīng)歷?如果你的手機(jī)支持UWB技術(shù),那么你就可以用它來(lái)解鎖自己的汽車、家門或者辦公室等,無(wú)需使用傳統(tǒng)的鑰匙或者密碼。你只需要靠近鎖,手機(jī)就會(huì)自動(dòng)識(shí)別并解鎖。這樣不僅方便,而且安全。
室內(nèi)導(dǎo)航:你是否有過(guò)在大型商場(chǎng)、機(jī)場(chǎng)或者博物館等地方迷路的困擾?如果你的手機(jī)支持UWB技術(shù),那么你就可以獲取自己在室內(nèi)環(huán)境中的精確位置和方向,并且可以根據(jù)目標(biāo)地點(diǎn)進(jìn)行導(dǎo)航和路徑規(guī)劃。你不再需要尋找指示牌或者詢問(wèn)工作人員,只需要看一眼手機(jī),就可以輕松找到自己想去的地方。
社交互動(dòng):你是否有過(guò)在人群中尋找自己的朋友或者家人的麻煩?如果你和他們都使用支持UWB技術(shù)的手機(jī),那么你就可以識(shí)別和定位他們?cè)谥車奈恢茫⑶铱梢耘c他們進(jìn)行信息交換或者游戲互動(dòng)。比如,你可以用手機(jī)向他們發(fā)送表情包、圖片或者語(yǔ)音消息,也可以用手機(jī)與他們玩一些有趣的游戲。
手機(jī)UWB技術(shù)是一種具有革命性意義的通信和定位技術(shù),它將給我們帶來(lái)更智能、更便捷、更安全、更有趣的生活體驗(yàn)。我們期待著更多支持這項(xiàng)技術(shù)的手機(jī)和設(shè)備出現(xiàn)在市場(chǎng)上,更多創(chuàng)新性和實(shí)用性的應(yīng)用場(chǎng)景被開(kāi)發(fā)出來(lái),并且看到它們創(chuàng)造出更多驚喜。