“傍上”iPhone 11的U1芯片才是苹果的秘密武器

10月12日上午消息 , 苹果公司在今年的iPhone 11系列手机中加入了一颗名为U1的芯片 , 它是很多人认识"UWB"技术的开始 。在iPhone 11系列发布之前 , 曾有消息说 , 苹果会在新品中加入超宽带(Ultra Wide Band , UWB)定位芯片 。但关于U1芯片到底是苹果自研还是第三方供应 , 这个问题之前一直没有个准确答案 , 经过两家专业拆解机构的分析 , U1为苹果自研芯片的说法终于坐实 。
UWB技术由来已久UWB技术由来已久 , 在2002年美国管理频谱的FCC就发布了关于UWB的频段和功率规范 , 最初UWB的应用是短距离数据传输 , 因为UWB可以和WiFi和蜂窝移动频段有交叠而不会产生干扰 。
传统的无线通信往往使用较窄的频段 , 同时在频段内可以有较高的功率密度 。与之相对 , UWB使用非常宽的频谱 , 但是在每个频点上的功率密度都很低 。这样一来 , UWB分散在很宽的频段内 , 因此对于其他使用该频段的通信协议造成的干扰非常小 。

“傍上”iPhone 11的U1芯片才是苹果的秘密武器

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由傅立叶变换的性质我们知道频域信号延展越宽则时域信号越窄 , 因此超宽带信号在时域的波形是非常短的一个脉冲 。UWB的应用场景通常是短距离通信 , UWB发射机主要是挤一个脉冲 , 而接收机则是做correlation操作 , 相对而言电路设计的功率较小 , 因此往往使用在低功耗应用中 。
“傍上”iPhone 11的U1芯片才是苹果的秘密武器

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早在2006年 , 东芝就发布过一款笔记本 , 支持UWB技术;次年 , 联想也发布了ThinkPad X200T , 部分机型支持UWB , 联想声称 , UWB技术能以480Mbit/s的速度无线传输文件 , 远高于当时蓝牙2.0的3Mbit/s 。这个速度即使是拿到现在来 , 看起来也不算慢 , 即使是目前5GHz的Wi-Fi , 单天线也就能达到433Mbit/s的速度 。
苹果自研U1芯片已坐实有人猜测是UWB行业巨头Decawave帮苹果制造了U1 , 但经过拆解证实 , 苹果并未使用别家产品 , 而是自行设计了UWB芯片 , 跟Decawave的DW1000芯片具有类似的功能 , 可提供10厘米以下的精确定位 。
市场研究公司TechInsights也对Decawave及苹果的芯片进行了对比 , 确定苹果开发了自己的技术 。
专业拆解机构iFixit表示 , 苹果的U1芯片与DW1000的设计不同 , 但使用相同的标准 , 并且兼容使用Decawave芯片的第三方设备 。
U1芯片(或者说所有UWB超宽带芯片)使用的是WiFi技术的变种技术 , 其频率范围是其他产品所不具备的 。在超宽带的频谱范围内 , 它可以利用500MHz宽的信道 。这与WiFi的20MHz带宽和蓝牙的2MHz带宽相比是一个巨大提升 。也因此能极大提高带宽、速度并减弱延迟 。
"因为它的带宽如此之广 , 你几乎可以消除2.4GHz所带来的问题" 研究人员说 , 2.4GHz的频段被现在家里大量不同的设备所覆盖 , 包括WiFi信号、蓝牙、ZigBee设备 , 以及无绳电话、汽车报警器和微波炉 。超宽带使用更高的频率范围 , 所以不那么不堪重负 。
UWB芯片给电子设备开辟了一条更宽的新道路 , 并且这种芯片的制造难度低 。但目前它的应用场景并不多 , 此前一直不温不火 。正因为苹果的加入 , 才让外界更多人开始关注 。
U1芯片有什么大用途?iPhone 11系列中集成U1芯片可以让隔空投送更准确 , 同时也是为了支持目前还没有发布的Apple Tags寻物防丢贴产品 。
虽然 , 目前苹果公布的U1芯片的作用只有AirDrop一项 , 但这并不意味着未来这款芯片没有用武之地 。
【“傍上”iPhone 11的U1芯片才是苹果的秘密武器】5G马上就要普及了 , 电影、游戏们可能会迅速"膨胀" , 更大体积的文件可能很难指望蓝牙们慢悠悠的传输 。除此之外 , 在AR/VR的应用中 , 不管是传输文件还是定位 , U1都可能会有用武之地 。而将其与IoT设备结合 , 辅助进行室内定位 , 可以提供更符合用户体验的服务 。
还有人觉得 , UWB说不定能取代家门、车门的钥匙 , 只有你在附近的时候就可以自动开门 。
总之 , 苹果费尽心思在iPhone上专门装了一款U1芯片 , 未来很可能将其延展到更多设备上 , 创造出更多应用 。

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