今年4月21日，蘋(píng)果正式發(fā)布了搭載UWB（Ultra Wideband，超寬帶無(wú)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(píng)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(guò)量級(jí)都比較小。而蘋(píng)果AirTag的推出，則徹底引爆了UWB技術(shù)在消費(fèi)類(lèi)市場(chǎng)的應(yīng)用。在7月20日的“第九屆年度中國(guó)電子ICT媒體論壇暨2021產(chǎn)業(yè)和技術(shù)展望研討會(huì)”上，全球UWB市場(chǎng)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(shì)在哪？

UWB是一種源自于軍用雷達(dá)的無(wú)載波通信技術(shù)，通過(guò)在寬達(dá)GHz的頻譜上，利用時(shí)間間隔極短(小于1ns)的非正弦波窄脈沖信號(hào)來(lái)表示0或1，以此來(lái)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(hào)的無(wú)線通信技術(shù)相比，UWB是一種截然不同的無(wú)線通信技術(shù)。同時(shí)，UWB設(shè)備之間，通過(guò) ToF（時(shí)間到達(dá)）、TDOA（到達(dá)時(shí)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(wú)線通訊和追蹤定位等領(lǐng)域。特別是在蘋(píng)果AirTag發(fā)布之后，UWB在追蹤定位市場(chǎng)的應(yīng)用徹底爆發(fā)。

相對(duì)于傳統(tǒng)的WiFi、藍(lán)牙定位、GSM、RFID、GPS定位來(lái)說(shuō)，UWB技術(shù)擁有很多的優(yōu)勢(shì)。比如：定位精度更高，可以達(dá)到厘米級(jí)定位；時(shí)延更低，ms級(jí)時(shí)延，比GPS響應(yīng)時(shí)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(hào)寬度約為1ns，這些脈沖信號(hào)散布在相當(dāng)寬之頻帶，因此不易被偵測(cè)。且UWB符合IEEE 802.15.4z 規(guī)定的安全標(biāo)通信和范圍；信號(hào)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(wú)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(lái)說(shuō)，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(wú)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(zhǎng)，具備較大的成本降低空間。

據(jù)Qorvo中國(guó)區(qū)移動(dòng)事業(yè)部銷(xiāo)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(lái)說(shuō)，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(gè)物件，這些都是其他定位技術(shù)所無(wú)法比擬的。

市場(chǎng)前景廣闊，2027年全球出貨將超12億個(gè)

根據(jù)研究機(jī)構(gòu)Techno Systems Research發(fā)布的《2021 年超寬帶市場(chǎng)分析》顯示，目前UWB市場(chǎng)四個(gè)最的主要應(yīng)用市場(chǎng)分別是：實(shí)時(shí)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(chē)和智能家居。其他的應(yīng)用則包括智能門(mén)、閘機(jī)和付款等。

根據(jù)預(yù)測(cè)，2021年全球 UWB 的出貨量預(yù)計(jì)將達(dá)到 2 億個(gè)以上，到 2027 年將超過(guò) 12 億個(gè)，6年時(shí)間增長(zhǎng)了5倍。從具體的應(yīng)用領(lǐng)域來(lái)看，智能手機(jī)將在 2027 年成為 UWB 的最大應(yīng)用市場(chǎng)，其次則是汽車(chē)、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(chǎng)為例，蘋(píng)果已率先從iPhone 11系列開(kāi)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(jì)劃在后續(xù)的旗艦機(jī)型當(dāng)中引入U(xiǎn)WB技術(shù)。

在智能家居市場(chǎng)，蘋(píng)果已經(jīng)在其 HomePod mini當(dāng)中加入了UWB技術(shù)，蘋(píng)果還將在新的Apple TV加入U(xiǎn)WB 技術(shù)。此外，小米、OPPO也都有計(jì)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(kāi)的操控方式，小米通過(guò)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(chǎng)，蘋(píng)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(huì)跟進(jìn)。

此外，內(nèi)置UWB芯片的智能手機(jī)/智能手表會(huì)可以自動(dòng)打開(kāi)門(mén)鎖；通過(guò)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(dòng)感知刷卡通行，這一切都將是可以通過(guò)UWB技術(shù)實(shí)現(xiàn)的無(wú)需另外操作和無(wú)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(chē)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(guò)運(yùn)動(dòng)軌跡 步態(tài)識(shí)別 設(shè)備檢測(cè)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(lái)做數(shù)據(jù)的傳輸。適用于一定距離范圍內(nèi)的移動(dòng)設(shè)備的數(shù)據(jù)傳輸，比如AR/VR應(yīng)用，手機(jī)對(duì)手機(jī)，手機(jī)對(duì)耳機(jī)等等。

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

從具體市場(chǎng)規(guī)模來(lái)看，根據(jù)天風(fēng)證券的預(yù)測(cè)，全球UWB定位市場(chǎng)規(guī)模將由2018年30-41億美元增長(zhǎng)到2022年的123-164億美元，并將保持40%以上復(fù)合增長(zhǎng)率。

揭秘Qorvo在UWB領(lǐng)域的布局

對(duì)于UWB技術(shù)來(lái)說(shuō)，UWB芯片是最為關(guān)鍵的一環(huán)。目前國(guó)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(guò)，目前國(guó)內(nèi)的這些UWB芯片廠商體量和技術(shù)實(shí)力相對(duì)于國(guó)外大廠仍有較大差距。

作為UWB芯片市場(chǎng)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(gòu)了位于愛(ài)爾蘭的UWB芯片供應(yīng)商Decawave，使其成為了Qorvo 移動(dòng)產(chǎn)品事業(yè)部的 UWB 業(yè)務(wù)部門(mén)，大大加強(qiáng)了Qorvo在UWB領(lǐng)域的實(shí)力。

當(dāng)時(shí)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(jià)格在幾美元。型號(hào)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(cè)量范圍為300m）。

隨后在2020年11月，Qorvo又宣布收購(gòu)了總部位于法國(guó)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(píng)果無(wú)疑是技術(shù)實(shí)力最強(qiáng)，出貨最多的廠商，但蘋(píng)果的UWB芯片并不對(duì)外供應(yīng)。而在公開(kāi)的UWB芯片市場(chǎng)，Qorvo無(wú)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(guó)區(qū)移動(dòng)事業(yè)部銷(xiāo)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(huì)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(guó)區(qū)移動(dòng)事業(yè)部銷(xiāo)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(cāng)儲(chǔ)、物流、智能工廠等40多個(gè)不同的垂直市場(chǎng)，Qorvo的UWB芯片出貨已經(jīng)超過(guò)了1500萬(wàn)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(shuō)工廠假設(shè)有5000個(gè)人，需要定位人員的位置，大概5000個(gè)人戴5000個(gè)標(biāo)簽，再布二分之一比例的基站，大概2000多個(gè)，一共也就不到8000顆芯片，量不會(huì)太大。只有手機(jī)上應(yīng)用的量起來(lái)，UWB芯片的出貨量才會(huì)正真大起來(lái)。”Qorvo超寬帶事業(yè)部高級(jí)銷(xiāo)售經(jīng)理Jessic進(jìn)一步解釋到。

△Qorvo超寬帶事業(yè)部高級(jí)銷(xiāo)售經(jīng)理Jessic

對(duì)于大家關(guān)心的UWB技術(shù)的成本問(wèn)題，Jessic表示，“我們是混合信號(hào)的芯片，所以比目前在市場(chǎng)上的其他UWB芯片價(jià)格會(huì)稍微高一點(diǎn)。但我們認(rèn)為未來(lái)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(jià)格?！?/p>

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(shí)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(huì)繼續(xù)往高速率去做，未來(lái)會(huì)提供54Mbps、108Mbps的產(chǎn)品。不過(guò)，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(lèi)有實(shí)時(shí)位置變動(dòng)的應(yīng)用，可以根據(jù)體感變動(dòng)位置實(shí)時(shí)傳輸相應(yīng)的音樂(lè)、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(lái)做長(zhǎng)時(shí)間的高速率傳輸，功耗會(huì)非常高，目前建議還是WiFi比較好。

對(duì)于UWB市場(chǎng)的發(fā)展，江雄表示，“隨著蘋(píng)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(chǎng)爆發(fā)的時(shí)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(dòng)整個(gè)市場(chǎng)的發(fā)展?！?/p>