目前已经大规模利用UWB超宽带技能的消费电子品牌并不多，大家最熟习的一个品牌是苹果。搭载苹果U1超宽带芯片的iPhone手机之间可以实现快速的文件共享功能，手机靠近内置超宽带芯片的HomePod mini智能音箱即可播放音乐、得到个性化聆听建议；与内置超宽带芯片的AirTag绑定后，iPhone便具备了室内精准定位、追踪物品的能力。
那么到底什么是UWB超宽带技能、UWB技能的运用处景还有哪些，以及UWB技能的市场有多大，本日我爱音频网就来跟大家详细聊聊。
一、什么是UWB技能？
UWB（Ultra Wide Band）超宽带技能是一种利用1GHz以上频率带宽的无线载波通信技能，它不采取传统通信系统编制中的正弦载波，而是利用纳秒级的非正弦波窄脉冲传输数据，因此其所占的频谱范围很大，只管利用无线通信，但其数据传输速率可以达到几百兆比特每秒以上。
图源：Qorvo半导体
UWB技能具有系统繁芜度低，发射旗子暗记功率谱密度低，对信道衰落不敏感，截获能力低，定位精度高，穿透能力强等优点，尤实在用于室内等密集多径场所的高速无线接入。
UWB并非是一项新技能，它最早运用于军用雷达和通信运用中，名称为“脉冲无线电”，自2002年起，美国联邦通信委员会（FCC）授权其未经容许利用，为其划分了3.1~10.6GHz频段，占用500MHz以上的带宽。
与大家熟知的、可以供应定位做事的GNSS、Wi-Fi和低功耗蓝牙三项技能比较，UWB技能的上风如下：
首先，传统的环球导航卫星系统（Global Navigation Satellite System，GNSS），可以供应卫星定位做事，但由于卫星旗子暗记会被建筑物遮挡，因此不能实现室内定位。
Wi-Fi和蓝牙常日是通过吸收旗子暗记强度的指标 (RSSI) 来确定位置，仅显示“弱”或“强”吸收旗子暗记的粗略种别，定位精度最高能够达到米级。
UWB定位有三种技能，分别是TOF（Time of flight）时差法、TDOA（Time Difference of Arrival）到达时差和PDOA（Phase Difference Of Arrival）到达角相位差。虽然这仅适用于较短的范围，但可以以小于 50 厘米的精度（在最佳条件和支配下）和极低的延迟来确定旗子暗记源的位置。
通过这张图大家可以更直不雅观地理解到UWB技能与Wi-Fi、蓝牙技能的不同点。简言之，UWB技能的上风在于：
1、定位精度高：带宽很宽，多径分辨能力强，抗滋扰，对付间隔的分辨能力高于Wi-Fi和蓝牙。
2、实时定位速率快：UWB的超宽带脉冲旗子暗记的带宽在纳秒级，可以实现实时的室内定位，延迟低，可以即刻感知追踪物体的运动状况。
3、高可靠性和安全性：UWB的发射功率低、旗子暗记带宽宽，能够很好地暗藏在其它类型旗子暗记和环境噪声之中，传统的吸收机无法识别和吸收，必须采取与发射端同等的扩频码脉冲序列才能进行解调。
当然，UWB、Wi-Fi和蓝牙这三项技能并不是伶仃存在的，完备可以同时利用，上风互补，能够给智好手机这样的终端产品带来多种需求的定位和数据传输做事，对付干系的天线和射频设计有较高哀求。
二、UWB技能有标准组织吗？
每项无线传输技能常日有一个标准组织卖力干系标准的制订和技能认证等，比如蓝牙技能同盟、 Wi-Fi同盟、国际电信同盟等等，在UWB技能领域，目前紧张有FIRA同盟和UWBA超宽带同盟两大组织，均成立于2019年。
FiRa同盟致力于开拓和广泛采取可协同操作的超宽带 (UWB) 技能所带来的安全风雅测距和定位功能，为用户供应无缝的利用体验。
FiRa同盟的成员紧张开拓基于 IEEE 802.15.4 标准的UWB安全风雅测距技能的产品，跨各种垂直业务领域开拓 UWB 技能的运用处景。FiRa同盟与其他行业组织密切互助，例如 IEEE、Wi-Fi 同盟、汽车连接同盟 (CCC) 等，看重在可用的 6-9 GHz 频段中运行的 UWB 用例。
FiRa同盟的成员分为资助会员、贡献者成员、准会员、采取者成员、测尝尝验室成员、学术和教诲成员这几类，很多都是大家耳熟能详的品牌。
UWB Alliance 超宽带同盟专注于在 802.15.4z 标准下供应有利的监管和频谱管理环境，以最大限度地促进 UWB 市场的增长。超宽带同盟旨在促进各种垂直行业展示 UWB 对物联网和工业 4.0 的代价，在从芯片到做事的全体 UWB 代价链中构建环球生态系统。
此外，超宽带同盟当前在倡导新的频谱，拟在欧洲将 UWB 扩展到 12.4 GHz 以及新兴的更高频段。
超宽带同盟目前的成员有以上品牌，同样有很多有名的半导体厂商。
我爱音频网后续会单独出一篇UWB芯片原厂和方案商汇总的文章，敬请期待。
三、UWB技能有哪些运用处景？
得益于苹果的大力宣扬，UWB技能近年来在消费电子领域逐渐被大家熟知，但是其在工业和商业领域的利用已经非常成熟了，是RTLS（Real Time Location Systems）实时定位系统的主要组成，紧张利用的便是UWB超宽带技能定位精度高、短间隔通信传输速率快、能够快速相应等特点。
本日跟大家分享的紧张是UWB技能目前在消费电子类产品上的运用处景。
自iPhone 11系列手机以来，苹果已先后在Apple Watch S6、HomePod mini智能音箱、iPhone12 系列手机和Aritag无线追踪器这些产品内，运用了自沿的UWB方案，其掌握芯片是苹果U1。
三星紧张是在手机上导入了UWB方案，详细型号包括Galaxy Note 20 Ultra、 Galaxy Z Fold 2、 S21+和S21 Ultra，同时三星也推出了采取UWB技能的SmartTag+智能追踪器。
国产手机品牌小米推出了名为“一指连”的UWB连接技能，充分发挥自己智能家居生态的上风，未来将能够与各种智能家居产品联动。此外，OPPO也曾在科技大会上展示了手机与 IoT 设备间的精准定向和精准操控能力。
苹果起初在iPhone 11系列机型上推出U1芯片，利用UWB技能的高速传输能力，提升了“隔空投送”功能的传输速率，同时利用其精准的定位能力，“隔空投送”会优先与指向的iPhone建立连接。
利用搭载U1超宽带芯片的iPhone靠近同搭载U1的HomePod mini智能音箱，音箱正在播放的音频会顺畅过渡到 iPhone 上接着听；没有播放音乐时，拿着 iPhone 靠近 HomePod mini，屏幕上会弹出个性化的音乐播放推举，无需解锁手机。
AirTag无线追踪器是蓝牙低功耗与UWB超宽带两项技能的结合，凭借超宽带技能，用户可以在手机上看到 AirTag 离得有多远，该朝哪个方向找，便于资产追踪。
小米“一指连”UWB技能功能演示。手机指向支持UWB技能的电风扇，手机上会弹出一个掌握卡片，进而实现对风扇的操控，无需实体遥控器，手机也不用再下载单独的APP。除此以外，小米“一指连”还实现了智能电视投屏、智能门锁靠近即开等操作。
FiRa同盟官网的这一张图，更加详细地展示了 未来UWB技能会对我们生活产生的影响，包括：数字车钥匙、身份识别、室内导航、线下购物行为剖析、展会数据剖析、无线支付、VR游戏、手势识别等等。
前面提到，基于UWB超宽带技能的RTLS实时定位系统目前在工业端已经非常成熟了，紧张运用于工业制造（跟踪职员、车辆和设备等）、位置跟踪（分外建筑物如监狱等分外场所中的职员/设备/文件定位）、仓储物流（图书馆、电商行业等）、无线丈量、智能驾驶（车辆自动出入库），以及增强现实、竞技体育等领域，运用非常广泛。
四、UWB市场有多大？
UWB超宽带技能在工业端已经发展了很多年，有数据表明，未来UWB技能将在室内定位市场中霸占30%~40%的市场份额，到2022年其市场规模将有望达到164亿美元，市场前景非常广阔。但这里紧张跟大家谈论的是UWB技能在消费端未来的市场能有多大。
目前UWB超宽带技能要想实现上述功能，最须要寄托的紧张产品便是智好手机。单以苹果、三星已经支持UWB技能的手机来说，就已带动了UWB芯片千万级的销量。
海内市场方面，目前已经推出“一指连”技能的小米，其2020年高端手机的销量近1000万台，AIoT生态已经逐渐完善，米家APP月活用户在4500万，其迭代产品都有升级UWB技能的可能；未来还会有OPPO、vivo等手机头部厂商加入进来。
可以说，中高端手机弘大的出货量，可以持续引领C端UWB市场的发展，进而带动智好手表、智能可穿着、智能家居等各种UWB设备的出货增长。
据 ABI Research 预测，支持 UWB 的智好手机出货量将从 2019 年的 4200 万多部增加到 2025 年的近 5.14 亿部。
不仅如此，专注于工业级办理方案的UWB技能厂商们，在看到消费端市场的巨大发展潜力后，也纷纭入局，比较具有代表性的是清研讯科，他们是FIRa同盟唯一一家具有投票权资格的中国办理方案商，目前已经推出了兼容安卓生态的类AirTag硬件产品TicTag，并将为OEM开放硬件平台，供应兼容802.15.4z及FIRa的平台级产品，可以帮助更多消费品牌快速进入这一市场。
超宽带同盟认为，自 2019 年以来，超宽带一贯在扩展为智好手机、可穿着设备、汽车和工业的主流消费技能，估量到 2025 年每年将推动超过 10 亿台设备的销量。
我爱音频网总结
UWB超宽带不是新技能，其功能以定位为主、通讯为辅，在体量上未能成为像蓝牙、WiFi那样的通用标准有多方面的缘故原由。近年来在苹果的带动下，UWB技能被C端市场和更多消费者所理解，由于在万物互联时期，它的确是让各室内设备间互通互联的一项有效技能，简化了配对的流程，未来仍旧有很大的发展空间和市场机会。
同时我们也看到，要想让移动设备拥有更好的空间感知能力，须要一全体运用生态的支持，目前苹果已经开始搭建，三星、小米、OPPO等品牌也逐步跟进，届时不同厂家的设备能否实现互操作、互兼容可能又是一个新的问题。
可以预见的是，未来会有更多企业和产品采取UWB技能，不仅仅是智好手机、可穿着设备、智能家居等小物件，室内空间也须要各种基于位置的 UWB 根本举动步伐。据理解，估量到2022-2024年间，随着IEEE 802.15 4z标准开拓完成，UWB传感器和实行器将能够组合成一个无线网络，更积极地运用于大众市场和企业办理方案，为室内定位和短间隔通信增长一种新的维度。
