iPhone 11 內建的 U1 神祕晶片,會引發新一輪通訊革命嗎?

作者 | 發布日期 2019 年 09 月 17 日 11:15 | 分類 Apple , iPhone , 晶片 follow us in feedly


每年新 iPhone 發表會,蘋果必定會留 10~15 分鐘,特別介紹新產品的自研晶片組。

自 2010 年蘋果在初代 iPad 推出 A4 處理器後,A 系列晶片就成了之後所有 iOS 裝置的核心中樞,到現在,蘋果也逐漸將研發領域擴展至圖形處理晶片、協同處理器乃至各種可穿戴裝置的獨立晶片。

但本次 iPhone 11 系列,除了性能依舊一騎絕塵的 A13,還有名為 U1 的晶片。蘋果在發表會並未對這顆神祕的晶片做任何介紹,我們只能在其中一頁 Keynote 窺見端倪。

為 UWB 通訊打造的專屬晶片

按照官網說法,這顆內建新 iPhone 11 的 U1 晶片主要帶來名為「UWB」的超寬頻技術(Ultra-Wide Band)。

配合此晶片,iPhone 11 系列能精確感測到其他同樣配備 U1 晶片的蘋果裝置,比如使用 AirDrop 時,系統就會讓你更快速達文件共享,這也是蘋果為 U1 晶片提供的第一個使用場景。

但 UWB 技術的潛力遠不只如此。

Decawave 是一家專門負責生產和銷售 UWB 晶片的供應商,副總裁 Mickael Viot 接受 SixColors 採訪時表示,未來不只室內導航,還有智慧家居、擴增實境(AR)乃至近場支付,均可視為 UWB 的潛在應用領域。

(Source:蘋果

(Source:蘋果

UWB 並不是新技術,最初是軍方雷達系統在使用,直到 2002 年 2 月,美國聯邦通訊委員批准進入民用範圍,這通訊技術才得以進入大眾視野。

和傳統無線通訊不同,UWB 並不使用載波,而是透過收發低能量的脈衝信號來傳輸數據,測距方法和之前說過的 TOF 飛時測距十分類似,都是透過計算信號在兩裝置之間的傳輸時間差來確定距離。

所以,在小範圍區域下,UWB 可提供比 Wi-Fi、藍牙更精準的定位結果,蘋果還在英文產品介紹頁稱之為「客廳使用的 GPS 系統」。

▲ UWB 與藍牙、Wi-Fi 技術的差異。(Source:ultra wideband

提升定位精確度

照 Mickael Viot 的說法,UWB 裝置能將探測精準度縮小至 10 公分以內,根據實際使用狀況,還能進一步縮小至 5 公釐等級,遠超過藍牙 5.0 配合 Wi-Fi 所能達到的 1 公尺精準度。

同時,由於 UWB 頻率較高,頻寬也更寬,雖然傳輸距離有限,但幾乎不會對其他無線信號造成影響,且傳輸容量和速率更大,這也是為什麼蘋果會將 UWB 應用在 AirDrop 功能。

問題是,誕生於十多年前的技術,為什麼蘋果現在才想將它引入 iPhone?

最直接的原因大概還是礙於藍牙、Wi-Fi 等傳統通訊技術的普及度。

▲ AirPods 也離不開藍牙。(Source:Unsplash

畢竟,裝置與裝置間的無線連接並非只能靠 UWB 才能做到。不管藍牙還是 Wi-Fi,這兩種技術已是大部分消費電子產品的標配。

哪怕購買不同廠商的外裝配件,可能有系統、連接埠相容性問題,但終究還是能藉助統一通訊標準連結。

再考慮到藍牙和 Wi-Fi 晶片極低的生產成本,以及中遠距離傳輸的更大範圍使用場景,UWB 技術似乎沒有「非用不可」的推廣理由。

2016 年,蘋果也曾推行「用 Apple Watch 靠近 Mac 電腦達到自動解鎖」功能。當時兩台裝置就是靠低功耗藍牙連結,但為了確保安全性,蘋果裝置還會計算訊號傳遞耗費的來回時間差,由此預估傳輸的物理距離,避免遭中繼攻擊。

做個對比,UWB 技術雖然有更精準的監測範圍和安全性,但目前 iPhone 11 也只能和同樣搭配 U1 晶片的 iPhone 11 才能達成0更高效的「AirDrop」,使用場景十分有限。

至於傳聞已久的「定位標籤」配件,也並未出現本次蘋果發表會,更讓這顆 U1 晶片有些「心有餘而力不足」。

但靠著數億用戶量,蘋果顯然並不只著眼當下。就和當年蘋果首次在 iBook 筆電採用 Wi-Fi 一樣,大眾對新技術的渴求往往並不是技術本身,而是在於能否解決潛在的痛點需求。

物聯網時代的成長契機

很顯然,蘋果看中的是正在到來的物聯網時代。當我們四周的聯網裝置越來越繁雜,用戶對裝置間的傳輸精準度、速率也會有更多要求,這將為 UWB 技術迎來新轉機。

舉個簡單的例子,當手機和門鎖都內建 UWB 晶片,拿著手機靠近家門,就可自動打開門鎖,進門後會自動關門;同樣的感應式設計也可用在數據傳輸、智慧尋物乃至影音娛樂等家庭場景。

今年 8 月底,半導體公司恩智浦還和福斯聯手展示 UWB 技術用在汽車鑰匙的案例。首席技術長 Lars Reger 表示,藍牙技術往往需要 2 秒鐘才能感測到用戶的具體位置,但 UWB 的速度還能再快 1 千倍,還能有效防止中繼攻擊。

同時擴增實境領域,UWB 技術也將賦予硬體更多環境資訊採集能力──不只基於地理位置,也包括裝置在空間的角度、方向等。

可預見的是,未來不只 iPhone,像 iPad、MacBook 乃至 Apple Watch 等各種蘋果裝置,都將內建類似的 UWB 技術晶片,以進一步改進蘋果旗下各硬體裝置之間的互聯互通體驗。

至於蘋果的封閉生態之外,UWB 又能否像藍牙、Wi-Fi,成為萬能的通訊標準,與現有技術互為補充,就得看其他廠商的態度了。

(本文由 愛范兒 授權轉載;首圖來源:蘋果

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