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苹果防丢神器 AirTag会把自己弄丢吗 也是追踪定位工具?

2021-09-29 14:39      点击次数:

在 4 月 21 日凌晨的苹果春晚上,除了紫色的 iPhone 12、iPad、iMac 以及 Apple TV 等常规产品的发布更新之外,防丢失神器AirTag 也终于与大家见面。 苹果在其发布会上称,AirTag 内部有多项安全的精准查找功能,开创了业内先河。在苹果发布会结束后几小时内

  在 4 月 21 日凌晨的苹果“春晚”上,除了紫色的 iPhone 12、iPad、iMac 以及 Apple TV 等常规产品的发布更新之外,“防丢失神器”AirTag 也终于与大家见面。

  苹果在其发布会上称,AirTag 内部有多项安全的精准查找功能,开创了业内先河。在苹果发布会结束后几小时内,关于 AirTag 的话题就已经登上各大榜单热门,获得了极高的关注度。

  事实上,这款产品早已不新鲜,早在 20 多年前,阿笠博士就已经给柯南装备上,开个玩笑,不过用来实现这款产品核心技术 UWB 确实 20 多年前就已经在发展,其硬件支持需要用到的 UWB 芯片,苹果在 2019 年的时候就已经配备在 iPhone11 系列手机上。

  还有一个好消息是,如果你不愿意为一个 AirTag 花上 229 人民币,可能在今年年底就有机会买到价格更低的替代品。

  在决定要不要购买一个 AirTag 之前,不妨先详细了解一下 AirTag 背后的魔力。

  如果说在此之前苹果查找功能只能帮助用户找到个人的电子产品,那么 AirTag 的出现则大大地扩展了用户可查找物品的范围。另外,使用 AirTag 可以得到更加精准的坐标,而不是仅仅获得一个模糊的范围。

  据苹果官方介绍,可以将 AirTag 挂在各类物品上,再通过“查找”App 来跟踪 AirTag,当遗失的物品出现在附近时,带有 U1 芯片的 iPhone 就能给予用户多感官反馈,指引用户找到物品。

  AirTag 之所以能得到更加精准的定位,主要是苹果自研的 U1 芯片在发挥作用。

  U1 芯片的第一次露面是 2019 年苹果推出 iPhone 11 系列手机,宣称全新设计的 U1 芯片将利用超带宽技术实现空间感知,允许 iPhone 11 系列手机精准确定其他与配备 U1 的苹果设备。

  超带宽技术是一种源于 20 世纪 60 年代的脉冲通信技术,与通过高频载波调制带宽信号的传统通信体制不同,UWB 主要通过发送与接收纳秒或微纳秒级以下的极窄脉冲来实现无线传输,由于脉冲时间宽度极短,相应地带宽就变大了,能够达到 500MHz。

  虽然 UWB 技术的发展历史悠久,但直到最近几年才逐渐有替代低功耗蓝牙,应用于高精度定位上趋势。三星在今年 1 月份发布了类似苹果 AirTag 的产品 SmartTag,小米也在去年像外界展示了 UWB 一指连技术的概念,尽管实际具有这一功能的产品还未发布。

  晓峰(化名)是国内 UWB 芯片设计公司瀚巍微电子的一名研发骨干,在进入瀚巍微电子之前,一直从事低功耗蓝牙的芯片设计,系统应用开发及蓝牙联盟标准制定“低功耗蓝牙芯片 AoA(AOA,Angle of Arrival)和 AoD(AoD,Angle of Departure)标准被提出来之后,大家都对这一技术抱有极大的期望,觉得这一技术不仅可实现数据传输,而且也可用于高精度的位置定位。那时我们就发现了定位这一市场需求,而且各大厂商都有自己的应用场景和痛点需求。”他告诉雷 锋网。

  不过在持续研发和推广这一技术的过程中,这名研发骨干及其团队遇到了一些瓶颈,虽然可以在一些场景里成功地演示,但在大规模商用时却遇到了很多问题,室内应用环境严重影响测距精度。当时尝试过优化算法,或者改进算法来提高测距的适用性,但依然无法应对复杂的用户场景,满足市场及客户的需求“在复杂应用场景下实现高精度定位需要新的技术,我们选中了 UWB。”他说道。

  低功耗蓝牙和 UWB 在精准定位能力方面有一定差异。蓝牙 AoA(AoA,Angle of Arrival)测距对基站和天线部署的要求比较高,不是单靠手机与手机之间的测距,就能做到厘米级精度,行业普遍觉得将低功耗蓝牙做到厘米级测距很难实现。

  尽管在居家环境中,蓝牙也可以实现点对点的厘米级测距,但抗干扰能力较弱,容易受到影响。好比我们在一个有几千人的展厅中使用手机的蓝牙无线连接,可能会出现连上别人的设备的情况。

  最重要的是,如果使用 UWB 技术,被定位物品第一秒在 A 点,下一秒在 B 点,两点之间大约存在 30cm 的误差,而使用低功耗蓝牙技术时,误差就会扩大到 2~3 米。

  正是因为蓝牙和 UWB 技术的精准度差异,才会出现在使用 iPhone 使用蓝牙查找 AirPods 时,距离很近也不知道具体位置的情况。

  笔者了解到,苹果自研的 U1 芯片与 Qorvo 的 UWB 芯片有一些相似之处,刚被 Qorvo 收购的 Decawave 公司,其最新可以用于消费级的 UWM3000 模块已经能够实现 7cm 的测距精度和大约 30cm 的定位精度,U1 的精准度可能与此相差无几。

  既然可以通过 AirTag 找到遗失物品,会不会有人用这一技术来进行定位追踪?

  从理论上讲,确实可以使用 UWB 技术实现定位监测和追踪。“UWB 追踪目前只是在有效范围内的高精度定位,但可以和其他定位技术,比如 GPS 融合在一起实现监测追踪。”UWB 芯片设计公司优智联创始人董宗宇表示,UWB 芯片未来很大程度上可以用在安防芯片上,比如公检司法,疫情期间人与人之间的位置监控,都可以使用这以技术来收集到重要且敏感的位置信息。

  苹果表示,AirTag 的设计旨在追踪物品而非追踪人,因此加入了多项安全功能,以防意外的追踪。其中包括更新识别符、检测到未知的 AirTag 时发出声音。查找网络可以让所有人都参与,但在未经用户同意的情况下,无需与任何人分享自己的位置信息,包括苹果用户。

  虽然 U1 芯片在 AirTag 中主要用于精准定位,但是 UWB 技术最早其实是一种连接技术。

  “UWB 在商业上最早应用于点对点的高速通信,当时的通信速率达到 480M bit/s,针对的典型应用是无线 年时,若 USB 能够达到 480M bit/s,将是非常酷炫且领先的技术,市场非常看好。”晓峰说。

  不过当时大家对于移动世界的想象仅限于 PC 和笔记本,手机还是以功能手机为主,只有英特尔一家带头计划将 UWB 技术用在连接上。“但随着时间的推移,基于 UWB 技术的无线 USB 链接实际速率比演示速率的 480M bit/s 低很多,迟迟没有达到市场预期,最终相关的市场应用没有得到进一步的推广,而英特尔也退出了 UWB 联盟。”此名研发骨干解释道。

  因此,在往无线连接方向发展时,UWB 始终跟不上 Wi-Fi 的发展速度,在第一轮竞争中惨败,直到苹果将 UWB 芯片用在 iPhone 上,产业和市场才真正看好其未来的发展,UWB 技术迎来了自己的第二个春天。

  纵观当下的 UWB 芯片市场,有在国际上领先的 NXP、苹果和 Qorvo,近两年也涌现了一批瞄准消费类的初创 UWB 芯片公司,且对在国际上的竞争充满信心。

  “大概在去年 6 月份,UWB 的行业定下最新标准,IEEE 802.15.4z,在此之前大家可能做了很多积累,不过协议一直在演进,因此国内厂商虽然相较欧美厂商起步晚,但可以从一开始就按最新的协议做。我们预测,国外厂商可能领先我们半代到一代。另外针对特定的应用场景,国内芯片厂商可以实现差异化,做得更好的可能性很大。”纽瑞芯科技副总裁张海昆说道。

  董宗宇则认为,国内做 UWB 芯片有自己的挑战。“因为 UWB 芯片跟其它通信芯片有所不同,基本上所有的协议栈、基带和模拟射频都是全自研。百胜图库黑白看图,UWB 比较新,所有底层的东西需要自己来研发。但这也是一个优势。”

  UWB 的最新协议发布时间还不太久,固然存在兼容性方面的问题,这意味着市面上已有的 UWB 芯片不一定符合最新的协议标准,可能不同的 UWB 芯片无法实现互连互通。

  不过,安全超宽带的成功取决于一个可互操作的、整体的、相互连接的生态系统,当下有 FiRa 联盟来推动 UWB 的生态建设,而来解决兼容性的问题。168最快开奖现场资料大全

  目前 FiRa 联盟成员已经多达 64 名,其中包括瀚巍微电子、纽瑞芯、精位科技等国内 UWB 厂商。另外,雷 锋网也了解到,不少国产 UWB 芯片将在今年年底或明年量产,这意味着可能在不久的将来,有更多非苹果 UWB 产品可以和 iPhone 互连互动,消费者也可以以更低的价格购买到类似 AirTag 的产品。

  正如张海昆所说,AirTags 价格很高,我们中国的厂商就可以把它做得更丰富,成本更低,普及率更高。

  不知道钥匙放在哪里可以用 AirTag 找到,那么 AirTag 丢了要如何寻找?比如,遗失在遥远的沙滩上。

  打开“查找”网络,使用 NFC 功能轻触 AirTag 通知失主,在失主允许的情况下获得联系方式,就可以与失主取得联系并归还物品。苹果似乎为我们描述了一个乌托邦式的理想社会,如果 AirTag 遗失在远方,技术上找到丢失的 AirTag 没有问题,实际社会中能否找回 AirTag 则可能是一次运气测试。

  笔者了解到,实际上在 AirTag 的生态系统中,苹果主要通过 iCloud 将所有的账号连接在一起,即依靠众多的 iPhone 设备建立起一张密集的网,AirTag 位居其中,因此如果张三的 AirTag 遗失在遥远的沙滩上,拥有 iPhone 的李四路过 AirTag 附近,其位置信息就能被上传到 iCloud 上,张三便能获得大概的位置信息。NFC 的触碰功能,则是在这一基础上直接帮助失主找到遗失的 AirTag 及物品。

  不仅如此,未来的 UWB 技术、芯片,以及 AirTag 本身,还有更多的可发展空间,甚至帮助 VR/AR 寻找出出路。

  “AirTag 给了大家很多的想象空间,更多的是一种技术的启发和传播上的意义,它告诉我们 UWB 在更加广泛的消费类领域会有很多应用场景,AirTag 只是其中一种应用载体,而类似的应用载体会非常丰富。”张海昆说。

  “就我们自己的业务而言,我们的 UWB 芯片涉及智能驾驶、寻物定位、智能家居、智能耳机、VR/AR、移动支付、室内导航等 7 大领域。UWB 芯片可以增强空间感知,除寻物定位和指向性外,在人车交互、音频、视频、游戏等诸多场所会带来非常丰富的体验。比如说,结合 UWB 技术带来的位置感知和空间感知,VR/AR 眼镜可以实现更为丰富的效果,游戏手柄的位置变化感知也会带来不同的游戏体验。”张海昆补充到。

  此次发布会上,苹果暂时还未表示可以将 AirTag 和 AR 结合起来寻物,不过依然可以想象,如果将方位和距离等描述直接更换成视觉描述,即可以通过 AR 直接看到丢失的物品及其位置,那么找到丢失的钥匙或卡片就会更加容易。

  AR 发展历经艰辛,缺少刚需是其发展推广道路上最大的痛点,AirTag 的出现则为 AR 带来新的应用场景 找东西。虽然目前无法估量会有多少用户为其买账,但不失为一次不错的结合与尝试。

  可以看到的是,苹果在 U1 芯片上的布局正一步步推进,先在 iPhone 手机上装上 U1 芯片,并声称可以精准确定其他配备有 U1 芯片的设备,同时可以与支持 Car Key 的车辆配对,手机与门把手触碰即可打开车门,如今又推出配有 U1 芯片的 AirTag,已经铺开量的 U1 芯片,有可能成为苹果发展 VR/AR 的秘密武器。

  瀚巍微电子认为,出于对市场规模的衡量,国内手机芯片厂商大概会在当集成 UWB 功能的手机占整个手机市场规模 40% 左右的时侯,才会考虑是否设计 UWB 芯片,国内手机集成 UWB 功能,接下来三年是关键时期。

  不过苹果却是从一开始就自研 U1 芯片,一方面 iPhone 就可以支持足够的出货量,另一方面也隐藏苹果对 UWB 技术更多的想象和信心。