今天小編分享的科技經驗：芯片巨頭，湧向UWB，歡迎閲讀。
近年來，很多企業都在拱火 UWB 市場：
2019 年，蘋果 iPhone11 搭載 UWB 芯片，火極一時的 AirDrop 隔空投送帶來的 " 空間感知 " 功能，率先帶動 UWB 在消費電子領網域的商用。
2022 年 3 月，一則海思招聘 UWB 技術工程師的信息也引起業内關注，被認為是華為海思入局 UWB 技術領網域的信号。
寶馬、蔚來宣布在車上搭載 UWB 芯片，随後大眾、福特、小鵬、比亞迪等一幹車型相繼跟上。
此外，小米的 " 一指連 "，華為的 " 靈犀指向遙控 " 相繼入局智能家居領網域，市場是否願意為這個成本高但非剛需的功能買單，不确定性仍然很強。
業界一系列動态，似乎宣告着 UWB 應用可以無處不在。UWB 技術在汽車、智能穿戴，以及工業市場都有很大的機會。
但從市場後續的一系列反映來看，不温不火，或許才是對 UWB 行業最貼切的描述。
UWB 市場體量和 WiFi、藍牙、RFID 根本不是一個數量級；和 Lora、Zigbee 這些小眾的無線通訊技術的市場規模也有不小的差距。原因在于 UWB 缺少成功的、具備一定量的落地應用場景支撐。
沉寂已久的UWB 仍需要等待一個機會，來實現新的救贖。
UWB 芯片，迎來新轉折
近日，短暫平靜的 UWB 市場傳來了重磅消息——在 2024 年的 MWC 上，高通一口氣發布了眾多新產品。其中，UWB 芯片也迎來了新的進展。
據了解，高通發布了一款型号為 FastConnect 7900 的芯片，采用 6nm 制程工藝，是一顆融合了 "Wi-Fi7+ 藍牙 +UWB" 多種局網域網通信技術的套片。
值得注意的是，這款芯片可以與高通最新發布的 5G 芯片 " 骁龍 X80" 組成新一代的高端移動芯片組，一起使用于手機、PC、車載、IoT 等客户。
這或将成為助推 UWB 產業發展的關鍵一環。
因為 " 骁龍 X80"+"FastConnect 7900" 芯片組合的推出，就意味着高通的 UWB 進入到手機的時間就很近了。據介紹，搭載該平台的商用終端預計将于 2024 年下半年發布，到時國產安卓手機廠商就會同步搭載 UWB 功能，一旦有安卓手機廠商大規模用 UWB 芯片，其他的手機廠商也會很快跟進。
屆時，UWB 也許将迎來市場需求的新局面。
借此機會，我們一起來看一下 UWB 的技術特點與優勢，以及當前的應用進展和企業布局情況，更深入的了解 UWB 技術的發展現狀、挑戰與未來趨勢。
UWB，從軍用走向商用
UWB，全稱為 Ultra Wide Band，是一種超寬帶無線載波通信技術。
UWB 不同于傳統的通信技術，它通過發送和接收具有納秒或微秒級以下的極窄脈衝來實現無線傳輸的。由于脈衝時間寬度極短，因此可以實現頻譜上的超寬帶，從 3.1GHz - 10.6GHz，總共 7.5GHz 的可用頻譜帶寬，使用的射頻帶寬在 500MHz 以上。
超寬帶 UWB 與其他無線數據傳輸技術工作頻率分布圖（圖源：eliko.tech）
這種脈衝信号的寬帶特性使得 UWB 芯片能夠在相對較低的功率下傳輸更多的數據，相比全球導航衞星系統（GNSS）、WiFi 和藍牙等常見的定位技術，UWB 技術具有定位精度高、抗幹擾能力強、安全性好、傳輸速度快、功耗低等優點，尤其适用于室内等密集多徑場所的高速無線接入。
實際上，UWB 并不是一項新技術，它大概在 1960 年時就被提出，主要用于軍事上的雷達系統，屬于輔助系統，用量不算太大。
直到 2002 年 2 月，UWB 獲得美國聯邦通信委員會 ( FCC ) 的批準，開始在民用和商用通信領網域得到應用。2007 年 3 月，國際标準化組織 ( ISO ) 正式通過了 WiMedia 聯盟提交的 MB-OFDM 标準，這标志着 UWB 技術的第一個國際标準誕生，開始向大規模商用過渡。
2013 年開始，UWB 逐漸應用于公安系統、倉儲、物流、醫院、工廠、煤礦、工地、展館、商場、隧道、機房、機場、體育等諸多不同的垂直領網域。
UWB 進一步被大眾所了解，則是在 2019 年蘋果在 iPhone 11 系列上配備了這一技術，也使得 UWB 開始逐步被越來越多的設備應用。
在此期間，一些公司開始推出 UWB 芯片，用于實現高速短距離無線通信以及高精度定位定向。
UWB 開始時被定位為一種與 Wi-Fi 類似的數據傳輸技術，但由于各種原因，包括功率限制，在商業用途上一直沒有取得成功。
當該技術重新定位，主要朝着基于脈衝無線電、基于 IEEE 802.15.4a 标準的安全測距和定位技術發展之後，為 UWB 賦予了安全、可靠、厘米級精确距離和位置測量的能力。
簡單理解，UWB 本質不是為數據通訊服務的，優勢在于測距及定位。
UWB 的主要吸引力在于其極高的位置和方向精度，可以精确定位物體的位置，誤差僅有幾厘米，大大高于藍牙、GPS 和其他跟蹤方法。
得益于顯著的優勢，UWB 在上述 B 端市場快速落地，并且逐漸商用。
随着技術的成熟，UWB 技術開始開拓 B 端之外的應用場景，發揮在消費市場的巨大應用潛力。各種終端設備開始集成 UWB 通信功能，如筆記型電腦、移動電話和智能汽車等消費電子產品。
UWB，尋找落腳點
那麼，UWB 究竟能為用户帶來什麼好處？
上面對 UWB 技術優勢的介紹可能不太直觀，我們以應用場景為例，可以更清楚的了解到 UWB 在實際應用中的功能和價值，例如：
蘋果利用 UWB 技術的超高精度定位能力，提高了手機的定位精度，能夠感知周圍手機的準确位置，蘋果将其命名為空間感知能力。通過 Airdrop（隔空投送）功能，快速建立無線連接，來為用户傳輸數據做好準備。
此外，UWB 還被蘋果應用在了 AirTag 上，由于其支持厘米級的定位精度，還能夠實現立體三維位置跟蹤，并且不僅速度快、而且功耗也更低，因此 AirTag 能夠讓所有設備都具備防丢功能，而且用户尋找的過程也更為便捷。除了 AirTag 外，在 Apple Watch、HomePod 等產品獲得 UWB 的加持後，同樣也能夠通過精準定位來實現精準定位。
蘋果是為數不多大規模在旗下設備中應用 UWB 的廠商。
三星也在旗下產品中積極引入 UWB 的應用，自 Galaxy Note 20 Ultra、Galaxy Z Fold2 開始就加入了這一技術，例如在 " 對準來分享 " 功能中，UWB 同樣也能通過快速定位來建立無線連接，以實現數據傳輸。同時，三星也推出了 SmartTag+ 智能追蹤器。除了終端產品外，三星還通過了支持 UWB 的 Exynos Connect U100 芯片，直接面向智能家居、智能工廠和智能汽車領網域。
在智能家居領網域，小米推出了具備 UWB 技術的 " 一指連 " 功能，以及由此衍生的 " 一指操控 " 和 " 一指投送 " 功能。借助 UWB 的精準定位和快速連接特性，" 一指連 " 功能的空間定位已實現厘米級和 ±3° 的角度測量精度，指向即可實現定向操控，還能輕松完成投屏等操作。而在米家生态鏈這一體系下，UWB 的應用也為用户帶來了更多的便利性。
去年，華為發布了首款隔空觸控電視，創新地搭載了全球首發的華為靈犀指向遙控互動方式，在大屏電視上實現了滑動、拖拽、圈選等手機才有的操控體驗。這種絕對指向遙控技術通過 UWB 技術，達到了 " 所指即所得 " 的隔空觸控效果。華為表示，這種全新電視互動方式的推出，将讓電視行業步入 " 巨幕手機 " 的新時代。
從消費電子到智能汽車，UWB 的 " 第二落點 "？
消費市場正在成為 UWB 技術的敲門磚，讓消費者見識到了 UWB 的奇妙之處。而仍在消費市場尋找出路的 UWB，如今在汽車市場反而有了率先爆發的迹象。
2019 年，車聯網聯盟将 UWB 列為下一代車輛安全訪問技術，促進了移動設備的大規模可用性。随後，多家汽車品牌都開始引入 UWB 汽車數字鑰匙。
雖然目前已經存在各種形式的無鑰匙進入技術，但 UWB 的采用将使車輛能夠在幾厘米内實時測量遙控鑰匙的确切位置，與其他無線标準相比，UWB 極大地提高了車輛的安全性。未來，你可以用支持 UWB 的設備（比如智能手機）或使用其數字鑰匙平台的可穿戴設備解鎖車輛，不必随身攜帶單獨的遙控鑰匙。同時，也可以支持高精度尋車。
圖源：物聯網智庫
有業内人士表示，"UWB 目前應用最廣泛、前景最好的場景便是汽車數字鑰匙。" 随着蔚來、長城、路虎、寶馬等主機廠量產車型的推動，2022 年更是被稱為 "UWB 數字鑰匙量產元年 "。
2023 年，業界更是出現了多個标志性事件。無論是蘋果的 " 一擲乾坤 "、蜂窩模組龍頭移遠的入局，亦或馳芯半導體和紐瑞芯的新品發布，都透露出 UWB 或許将在汽車數字鑰匙這一應用大展拳腳。
然而，UWB 在汽車上不僅僅只有智能車鑰匙這一個應用場景。
UWB 雷達還可以幫助感知周圍環境，因為 UWB 的精度非常高，艙内監測無疑是首先受益于政策法規強制要求的細分市場之一，應用它對人體生物的呼吸來感知車内有沒有生物，比如，歐洲新車評價規程 Euro NCAP 是全球首個将兒童保護納入評價體系的地區法規，防止大人不小心把門關了，車内的小孩還沒出來，可能造成安全隐患。用 UWB 技術就可以檢測到關門之後車内有沒有活體存在，給車主報警提示或者直接不讓車主關上車門等。此外，UWB 的雷達功能還能夠實現腳踢打開備份箱。
上述應用會促使 UWB 在汽車市場的應用推廣，而相應的，汽車用户需要用手機中的 UWB 芯片和汽車的 UWB 芯片進行互動，進而手機 UWB 芯片的大規模應用會反向推動其他消費類電子使用 UWB 技術。
最近幾年，在蘋果、小米、三星等大廠以及汽車廠商的共同努力下，UWB 已經從主要面向行業應用的小眾技術，逐漸走到台前，轉變為消費市場積極擁抱的大眾科技了，同時也成為了資本市場重點關注的領網域之一。
目前，UWB 技術主要應用在智能手機、汽車、智能家居、可穿戴設備、消費電子标籤等領網域。其中，中高端手機龐大的出貨量，可以持續引領 C 端智能手表、智能可穿戴、智能家居等各類 UWB 設備的出貨增長。
值得注意的是，智能手機裏面加 UWB 芯片有兩種思路：一種就如現在蘋果所做的，專門加一顆 "U1" 芯片，這顆芯片的功能也不只是定位與測距，還有其他的功能，這會更加豐富智能手機的功能；第二種就是在手機主控芯片裏面加入 UWB 功能，就好比現在 4G、5G、WiFi、藍牙都直接集成進一顆芯片一樣。
對于第一種方案，新興的芯片廠商還有機會，而第二種方案則大概率會直接被高通、MTK、華為等移動芯片企業直接吃掉。
根據 Techno Systems Research 的最新報告，2027 年全球 UWB 的出貨量将超過 12 億個，年復合增長率超過 30%。在 " 手機生态 + 汽車生态 " 的雙核驅動下，未來 UWB 将具有廣闊的藍海市場。從應用領網域來看，到 2027 年，智能手機依舊是最大的應用市場，其次是智能汽車、智能家居、可穿戴設備、電子标籤。
圖源：Techno Systems Research
UWB 芯片行業現狀與挑戰
在全球市場上，UWB 芯片的主要玩家包括蘋果、恩智浦、Qorvo 等。其中，Qorvo 在 2020 年以 4 億美元收購 Decawave 進入 UWB 芯片領網域，目前主導包括工廠、煤礦、半導體企業等需要定位的 B 端 UWB 市場，主要產品為 DW 系列；而手機領網域的 UWB 的供應以恩智浦和 Qorvo 兩家供應商為主，蘋果則是自研自用；而在車規級 UWB 芯片領網域恩智浦一家獨大，主要產品為 Trimension 系列。
此外，意法半導體、英飛凌、瑞薩等傳統汽車大廠也加大了 UWB 的布局，近年來也已經取得了一定的進展。
而在中國市場上，雖然 UWB 芯片設計領網域起步較晚，但由于較好的市場及產業鏈優勢，目前也正在加速崛起中。
UWB 芯片國内主要市場參與者包括浩雲科技、環旭電子、聯睿電子、唐恩科技、精位科技、紐瑞芯、柯鋭思德、易百德、瀚巍微電子、優智聯、馳芯半導體、捷揚微、清研訊科等，多家國產廠商在 UWB 芯片領網域取得新的進展。
總體來説，無論是國内還是國際，UWB 技術都在不斷發展和完善，但在國内核心技術和產業鏈上遊方面仍存在一些差距。随着技術的進一步成熟和市場需求的增長，預計未來 UWB 技術将得到更廣泛的應用和推廣。
成本難題
UWB 技術在市場上也能看到一些采用，但為何 UWB 并沒有如想象中那般火爆呢？
歸根結底，目前大部分應用都是無關痛癢的，屬于體驗改善性質的應用，甚至一些改善比較雞肋，并不能解決前所未有的問題。
另一方面，UWB 的實用成本目前依然較高，在中高端產品的向下兼容方面還需要進一步發力。
對此，有業内人士指出，UWB 現在價格比較高最主要的原因還是產業鏈還沒有起來。随着半導體工藝技術的不斷演進，以及國產 UWB 廠商的不斷崛起，UWB 的出貨量将不斷增大，而出貨量的快速增長将在很大程度上帶動成本的降低，進而帶動 UWB 在中低端設備中的普及。
UWB 标準化進程慢
再一個原因是，每項新技術生态建立都需要一個過程。
UWB 的行業标準目前總體上還處在相對 " 散裝 " 的階段。該技術的應用畢竟橫跨了消費級、工業級、車規級等不同場景等級，而每個場景的等級标準也亟待進一步理清。
因此，建立相對統一的标準是繞不過去的攔路虎。
UWB 有兩個國際标準化組織：一個是 UWB 聯盟，另一個是 Fira 聯盟。
UWB 聯盟面對的目标市場是 B 端的 RTLS 市場，也就是區網域 / 室内定位市場：通過對室内人、車、物位置實時感知，實現管理自動化目的。RTLS 市場是以 TDOA/TOF 三角定位作為的定位算法技術路線，每家公司產品在 UWB 鏈路層通訊協定以及 RTLS 定位算法都不相同，也就沒有廠家間產品相互兼容的可能性。
FiRa 聯盟的成員包括蘋果、索尼、三星、高通、小米、OPPO 等知名廠商，并致力于跨垂直業務領網域開發基于 IEEE 802.15.4 标準的 UWB 應用場景，目标是制定 UWB 室内定位行業的互操作性标準，旨在打破不同标準和制式的限制，推動全球統一标準的形成。
但整體來看，UWB 雷聲大雨點小，加上這幾年終端廠家日子不如以前。對于融合 UWB 技術，相比 WiFi、BLE、5G 而言熱情度不高。大廠多采取觀望态度，多數在培育和尋求市場，不做重大的戰略投入策略。
UWB，趨勢解讀
基于 UWB 行業發展現狀、應用進展和技術挑戰，物聯傳媒觀察到 UWB 發展的幾大趨勢，筆者對此做了精簡總結：
1.國產 UWB 芯片玩家正在崛起：國產 UWB 芯片玩家大約在 2019 年後陸續開始布局，目前，幾家進度快的國產芯片玩家已經實現了芯片量產，預計一兩年之内會有更多的產品實現量產。國產芯片玩家的崛起勢必會給市場注入更多的活力，很多應用場景或者產品需要在某些層面有定制化的功能，并且對成本要求極低，這都将會是國產 UWB 芯片玩家的機會。
2.安卓手機将快速普及 UWB 芯片：iPhone 早就普及了 UWB 芯片，此前，關于安卓手機使用 UWB 芯片的新聞時有耳聞，但進展緩慢。但此次随着高通推出集成 UWB 功能的 5G 套片，直接一顆多合一的芯片賣給手機廠商，這對手機廠商而言是最佳的方案，也将會直接帶動 UWB 在安卓手機廠商的普及。
3.低成本是行業剛需：無論是 B 端還是 C 端企業，都一致反饋目前的 UWB 產品太貴，需要降價，這其實是一種需求傳導，需求方的一個普遍認知是：UWB 這個技術很好，但是產品太貴。而基于這樣的需求現狀，上遊產業無論是芯片廠商，還是產品與方案商，最有效的應對策略就是 " 把價格打下去 "，至少現階段來説，這不是一種惡意的價格戰，而是滿足行業需求的舉動。
4.行業分工開始明确：幾年前，UWB 行業現狀是，芯片企業數量很少，然後有眾多方案商，各家方案商的產品與業務領網域都高度重合。而當前，逐漸看到了產業分工的趨勢，有部分企業逐漸聚焦于做模組或者标準硬體產品，有部分企業逐漸只做定位軟體，部分企業逐漸聚焦于垂直行業的整體方案等。這是產業在發展壯大的一個良好信号。
5.UWB 廠商有的放矢，深耕垂直行業：幾年前，幾乎所有的方案商啥行業項目都會去做，但如今，國内大多數 UWB 方案商在有意識做減法，聚焦精力深耕幾個垂直行業，理解這個行業或用户的業務邏輯與需求，打造一體化的信息化方案。
6.UWB 多模融合產品逐漸增多：無論是 B 端產品，還是 C 端產品，如果要定位都會涉及到室内外融合，或者與其他技術的融合。比如 B 端產品，UWB 往往需要跟藍牙、GNSS 甚至 LoRa、WiFi 等傳輸技術融合起來的產品，基于這樣的需求，未來在芯片上遊端，也會逐漸出現多模或者合封的產品。
總之，UWB 超寬帶是一項潛力巨大的技術。
有業内人士表示，未來 UWB 會成為一種跟藍牙、WiFi 相似普及程度和規模的無線技術，也正是如此，行業廠商不斷深耕 UWB 領網域，并且在多個應用場景上去做從芯片底層技術上的支撐。
但 UWB 目前仍處于起步階段，正面臨來自藍牙、GPS 和 Wi-Fi 等技術的激烈競争。雖然 UWB 在安全性、高帶寬、雙向通信等許多方面存在優勢，使其在許多應用中都能獲得好評，然而，UWB 因行業使用量不高導致它的產品價格較高，市場推廣仍然艱難。
同時，UWB 技術的門檻也很高，從研發到落地，不僅要符合監管要求、一致性要求，而且還要順利通過 FiRa PHY 認證測試以及 ToF 和 AoA 測量，可以説，UWB 技術的特點和部署确實會給測試帶來巨大的挑戰。
雖然目前 UWB 的發展面臨諸多挑戰，但随着消費電子市場的推動，尤其是高通 UWB 集成芯片的推出，及其加速進入汽車市場，無疑為 UWB 市場發展提供了新的動能。
我們有理由相信，UWB 技術在未來幾年将實現更大的突破。但它并非旨在取代 Wi-Fi、藍牙或 NFC，而是智能地補充它們。
寫在最後
UWB 還不是香饽饽，更不是救命稻草，需要產業鏈上下遊企業的積極摸索和共同參與，圍繞功耗、成本以及标準化等方面解決問題，開啓 UWB 芯片產品的 " 芯 " 篇章。
