今年4月21日，蘋果正式發(fā)布了搭載UWB（Ultra Wideband，超寬帶無線通信）技術(shù)的追蹤器AirTag，引發(fā)了全球?qū)τ赨WB技術(shù)的關(guān)注。實(shí)際上UWB技術(shù)并不是一項(xiàng)新的技術(shù)，其在蘋果AirTag發(fā)布之前就已經(jīng)被應(yīng)用到了雷達(dá)、近距離通信、室內(nèi)定位等行業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域，只不過量級都比較小。而蘋果AirTag的推出，則徹底引爆了UWB技術(shù)在消費(fèi)類市場的應(yīng)用。在7月20日的“第九屆年度中國電子ICT媒體論壇暨2021產(chǎn)業(yè)和技術(shù)展望研討會”上，全球UWB市場的主要供應(yīng)商之一，Qovro詳細(xì)介紹了其在UWB領(lǐng)域的布局。

什么是UWB？它的優(yōu)勢在哪？

UWB是一種源自于軍用雷達(dá)的無載波通信技術(shù)，通過在寬達(dá)GHz的頻譜上，利用時間間隔極短(小于1ns)的非正弦波窄脈沖信號來表示0或1，以此來傳輸數(shù)據(jù)。與WiFi、藍(lán)牙、GSM等利用載波方式，在特定頻段利用波形變化傳送信號的無線通信技術(shù)相比，UWB是一種截然不同的無線通信技術(shù)。同時，UWB設(shè)備之間，通過 ToF（時間到達(dá)）、TDOA（到達(dá)時間差）算法可以實(shí)現(xiàn)精確定位。目前UWB技術(shù)主要也是被應(yīng)用于近距離無線通訊和追蹤定位等領(lǐng)域。特別是在蘋果AirTag發(fā)布之后，UWB在追蹤定位市場的應(yīng)用徹底爆發(fā)。

相對于傳統(tǒng)的WiFi、藍(lán)牙定位、GSM、RFID、GPS定位來說，UWB技術(shù)擁有很多的優(yōu)勢。比如：定位精度更高，可以達(dá)到厘米級定位；時延更低，ms級時延，比GPS響應(yīng)時間快50倍；安全性更高，UWB發(fā)射功率很低，接近雜波值，加上信號寬度約為1ns，這些脈沖信號散布在相當(dāng)寬之頻帶，因此不易被偵測。且UWB符合IEEE 802.15.4z 規(guī)定的安全標(biāo)通信和范圍；信號覆蓋范圍更廣，UWB為25到250米，高于藍(lán)牙和WiFi，且UWB做室內(nèi)、室外定位都可以，GPS無法做室內(nèi)定位；同傳輸速率更高，UWB可利用的頻段帶寬可達(dá)數(shù)GHz或更寬，傳輸速率可達(dá)數(shù)百M(fèi)bps，高于藍(lán)牙，僅比WiFi低。此外，在功耗上，相比需要復(fù)雜的RF系統(tǒng)架構(gòu)的WiFi、藍(lán)牙、GSM等定位方式來說，UWB由于只需發(fā)送脈沖電波，發(fā)射功率可低至1mW，消耗的功耗更低。最后，在綜合成本上，UWB無需功率放大器、射頻/中頻轉(zhuǎn)換元件、震蕩器、石英元件，也不需要零中頻（Zero-IF）架構(gòu)，因此隨著UWB的出貨量的增長，具備較大的成本降低空間。

據(jù)Qorvo中國區(qū)移動事業(yè)部銷售總監(jiān)江雄介紹，UWB之所以能夠從眾多定位技術(shù)當(dāng)中脫穎而出，最為關(guān)鍵的因素在于其定位精度更高。相比WiFi和藍(lán)牙來說，其定位準(zhǔn)確率僅70%，誤差通常大于5米，窄帶Time of Flight技術(shù)定位準(zhǔn)確率也只有70%，且誤差通常大于2米。而UWB技術(shù)的定位準(zhǔn)確率高達(dá)100%，誤差僅0.1米。而且，UWB可以在10s內(nèi)尋找1000個物件，這些都是其他定位技術(shù)所無法比擬的。

市場前景廣闊，2027年全球出貨將超12億個

根據(jù)研究機(jī)構(gòu)Techno Systems Research發(fā)布的《2021 年超寬帶市場分析》顯示，目前UWB市場四個最的主要應(yīng)用市場分別是：實(shí)時定位系統(tǒng)（RTLS B2B），例如工業(yè)和零售室內(nèi)定位系統(tǒng)應(yīng)用；智能手機(jī)、可穿戴設(shè)備和費(fèi)者標(biāo)簽；汽車和智能家居。其他的應(yīng)用則包括智能門、閘機(jī)和付款等。

根據(jù)預(yù)測，2021年全球 UWB 的出貨量預(yù)計將達(dá)到 2 億個以上，到 2027 年將超過 12 億個，6年時間增長了5倍。從具體的應(yīng)用領(lǐng)域來看，智能手機(jī)將在 2027 年成為 UWB 的最大應(yīng)用市場，其次則是汽車、智能家居設(shè)備、可穿戴設(shè)備、消費(fèi)者標(biāo)簽和 RTLS B2B。

以智能手機(jī)市場為例，蘋果已率先從iPhone 11系列開始，將UWB技術(shù)引入到了iPhone手機(jī)當(dāng)中。此外，三星也已經(jīng)將UWB技術(shù)引入到了其 Galaxy Note 20 Ultra，Galaxy Z Fold 2，S21 Ultra 和 S21 Plus等諸多旗艦手機(jī)當(dāng)中。另外，有跡象表明， OPPO，vivo、小米等智能手機(jī)廠商也將計劃在后續(xù)的旗艦機(jī)型當(dāng)中引入UWB技術(shù)。

在智能家居市場，蘋果已經(jīng)在其 HomePod mini當(dāng)中加入了UWB技術(shù)，蘋果還將在新的Apple TV加入UWB 技術(shù)。此外，小米、OPPO也都有計劃推出集成了UWB技術(shù)的智能家居產(chǎn)品。2020年10月12日，小米發(fā)布了關(guān)于UWB技術(shù)想象力的概念視頻。在概念視頻中，區(qū)別于現(xiàn)在智能家居先連接再尋找打開的操控方式，小米通過UWB技術(shù)可以賦予手機(jī)與智能設(shè)備空間感知能力，手機(jī)指向設(shè)備即可連接操控。

在定位器市場，蘋果已率先推出了AirTag，三星也推出了Galaxy SmartTag＋。后續(xù)可能其他智能手機(jī)廠商也會跟進(jìn)。

此外，內(nèi)置UWB芯片的智能手機(jī)/智能手表會可以自動打開門鎖；通過地鐵閘機(jī)，內(nèi)置UWB技術(shù)的智能手機(jī)/智能手表可自動感知刷卡通行，這一切都將是可以通過UWB技術(shù)實(shí)現(xiàn)的無需另外操作和無感知的智能行為。UWB技術(shù)還可以應(yīng)用在博物館室內(nèi)導(dǎo)覽/導(dǎo)航等方面。此外，一些汽車廠商也在嘗試使用UWB技術(shù)（比如寶馬、大眾、特斯拉等），以實(shí)現(xiàn)更安全的解鎖，甚至通過運(yùn)動軌跡 步態(tài)識別 設(shè)備檢測實(shí)現(xiàn)身份鎖定。

當(dāng)然，UWB除了可以提供位置服務(wù)之外，還可以提供數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)。目前主要是利用UWB的高傳輸速率，還有低延遲的特性，來做數(shù)據(jù)的傳輸。適用于一定距離范圍內(nèi)的移動設(shè)備的數(shù)據(jù)傳輸，比如AR/VR應(yīng)用，手機(jī)對手機(jī)，手機(jī)對耳機(jī)等等。

根據(jù)Techno Systems Research 預(yù)測，到 2027 年，將有一半的智能手機(jī)會帶有UWB。在智能家居設(shè)備市場中擁有 UWB 產(chǎn)品的份額也將達(dá)到 17％。在汽車市場，UWB技術(shù)的滲透率將達(dá)到23.3％。

從具體市場規(guī)模來看，根據(jù)天風(fēng)證券的預(yù)測，全球UWB定位市場規(guī)模將由2018年30-41億美元增長到2022年的123-164億美元，并將保持40%以上復(fù)合增長率。

揭秘Qorvo在UWB領(lǐng)域的布局

對于UWB技術(shù)來說，UWB芯片是最為關(guān)鍵的一環(huán)。目前國內(nèi)主要的UWB芯片研發(fā)廠商主要包括浩云科技、精位科技、紐瑞芯、易百德、瀚巍微電子、優(yōu)智聯(lián)等。不過，目前國內(nèi)的這些UWB芯片廠商體量和技術(shù)實(shí)力相對于國外大廠仍有較大差距。

作為UWB芯片市場的領(lǐng)先供應(yīng)商，Qorvo的UWB芯片早在2013年就已經(jīng)在工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用。隨后在2020年1月，Qorvo收購了位于愛爾蘭的UWB芯片供應(yīng)商Decawave，使其成為了Qorvo 移動產(chǎn)品事業(yè)部的 UWB 業(yè)務(wù)部門，大大加強(qiáng)了Qorvo在UWB領(lǐng)域的實(shí)力。

當(dāng)時Decawave也是唯一支持IEEE 802.15.4的UWB定位芯片廠商。其提供低成本的芯片出售，零售價格在幾美元。型號為DW1000的芯片，符合IEEE 802.15.4-2011 UWB標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議（在理想條件下，最大可測量范圍為300m）。

隨后在2020年11月，Qorvo又宣布收購了總部位于法國巴黎的UWB應(yīng)用軟件供應(yīng)商 7Hugs Labs。值得一提的是，7Hugs Labs 此前一直是Decawave的軟件合作伙伴，7Hugs Labs 團(tuán)隊(duì)加入 Qorvo 之后，將幫助其創(chuàng)建面向各種生態(tài)系統(tǒng)的完整 UWB 解決方案（包括芯片、固件和軟件）。

目前在UWB技術(shù)領(lǐng)域，蘋果無疑是技術(shù)實(shí)力最強(qiáng)，出貨最多的廠商，但蘋果的UWB芯片并不對外供應(yīng)。而在公開的UWB芯片市場，Qorvo無疑是實(shí)力最強(qiáng)、布局最為全面的技術(shù)廠商之一。

Qorvo中國區(qū)移動事業(yè)部銷售總監(jiān)江雄表示，“我們提供的UWB芯片具有非常好的性能、且低功耗，下一代還將推出集成度更高的產(chǎn)品。我們還提供了比較全面的技術(shù)支持，也會提供很多軟件支持給客戶，還有生態(tài)系統(tǒng)，現(xiàn)在非常完善。我們可以為客戶提供一整套的完整的UWB解決方案?！?/p>

△Qorvo中國區(qū)移動事業(yè)部銷售總監(jiān)江雄

據(jù)了解，到目前為止，Qorvo的UWB技術(shù)已經(jīng)被應(yīng)用在了礦山、公安系統(tǒng)、倉儲、物流、智能工廠等40多個不同的垂直市場，Qorvo的UWB芯片出貨已經(jīng)超過了1500萬顆。

“因?yàn)橐郧肮I(yè)上的量不是很大，所以也導(dǎo)致了Qorvo的UWB芯片出貨似乎量也并不是特別大。比如說工廠假設(shè)有5000個人，需要定位人員的位置，大概5000個人戴5000個標(biāo)簽，再布二分之一比例的基站，大概2000多個，一共也就不到8000顆芯片，量不會太大。只有手機(jī)上應(yīng)用的量起來，UWB芯片的出貨量才會正真大起來?！盦orvo超寬帶事業(yè)部高級銷售經(jīng)理Jessic進(jìn)一步解釋到。

△Qorvo超寬帶事業(yè)部高級銷售經(jīng)理Jessic

對于大家關(guān)心的UWB技術(shù)的成本問題，Jessic表示，“我們是混合信號的芯片，所以比目前在市場上的其他UWB芯片價格會稍微高一點(diǎn)。但我們認(rèn)為未來的廣泛應(yīng)用，如果是藍(lán)牙的體量的話，就可以降低到與藍(lán)牙一樣的價格。”

需要指出的是，雖然UWB技術(shù)可以在提供定位服務(wù)的同時提供高速率的數(shù)據(jù)傳輸，但是目前Qorvo提供的UWB芯片主要面向的還是定位服務(wù)方面，傳輸速率上最高為27Mbps。

Jessica透露，后續(xù)Qorvo會繼續(xù)往高速率去做，未來會提供54Mbps、108Mbps的產(chǎn)品。不過，Jessica強(qiáng)調(diào)，雖然UWB傳輸速率可以做到比藍(lán)牙更高，并且也比較適合于像AR/VR一類有實(shí)時位置變動的應(yīng)用，可以根據(jù)體感變動位置實(shí)時傳輸相應(yīng)的音樂、照片或坐標(biāo)，可以有比藍(lán)牙更好的體驗(yàn)，但是如果利用UWB來做長時間的高速率傳輸，功耗會非常高，目前建議還是WiFi比較好。

對于UWB市場的發(fā)展，江雄表示，“隨著蘋果、三星、博世大廠的加入，UWB生態(tài)正在加速完善，現(xiàn)在正是UWB市場爆發(fā)的時候，我們已經(jīng)有非常多的客戶在關(guān)注，也有很多的客戶在使用我們的UWB技術(shù)。除了前面提到的小米、OPPO等手機(jī)廠商，美的等家電廠商也都在關(guān)注UWB技術(shù)。UWB技術(shù)在手機(jī)上的應(yīng)用將帶動整個市場的發(fā)展?！?/p>