小米发布的UWB「一指连」技术到底是什么?有啥用?

10月12日,小米正式推出了一项新技术——「一指连」UWB,宣称将赋予手机与智能设备「空间感知」能力,能够实现手机指向设备,即可定向操控的目的。相信不少小伙伴对这个UWB技术,肯定有不少疑问,它究竟是什么,有何作用?下面就跟着鱼儿来看看吧。UWB是什么?UWB的全称为Ultra Wide Band,是一种「超宽带」无线载波通信技术。它可以在不使用载波的情况下,实现数据传输。相较于传统的WiFi、BT、Zigbee等无线通信技术,具有传输速率高、空间容量大、制造成本低、对信道衰落(如多径、非视距等信道)不敏感、抗干扰能力强(不会对同一环境下的其他设备产生干扰)、具有很高的定位精度等诸多优点。

无线通信技术对比简单来说,UWB其实就是一种,无线传输技术和无线定位技术的结合体。虽然它并没有使用载波,但其工作频带在3.1~10.6GHz之间,能够在10米范围内,实现数百Mbit/s至数Gbit/s的数据传输速率,比某些「有线传输」还要快。现在主要应用于「大带宽传输」和「高精度近场定位」,而小米的「一指连」UWB技术,主要是利用的后者:高精度近场定位。

工厂中所使用的UWB精确定位目前最常用的定位技术有:时差定位技术、信号到达角度测量技术(AOA)、到达时间定位技术(TOA)、以及到达时间差定位技术(TDOA)。而UWB超宽带定位,就是采用的目前最为主流的方案——TDOA定位。它不需要定位标签与定位基站之间进行「往复通信」,只需要定位标签发射或接收UWB信号,就能实现定位目的,故能实现更高的定位动态和定位容量,也就是高精度定位。

UWB有何用处?从前面可以了解到,目前小米的「一指连」主要利用了UWB的高精度定位的特点,但关键却放在了「近场」二字上。我们都知道,如果出门在外,要和朋友相约在某个广场内见面,这个时候再使用普通定位的话,那么我们只能看到个大概位置,并不能精确到「广场内部」的具体哪家店铺。

普通定位所以这个时候,就需要UWB近场定位展现其实力了!它不但可以定位到室内,而且还能精确到具体的店铺和楼层等,这样就再也不用担心找不到朋友了。

UWB近场定位然而对小米来说,它还将UWB的近场定位功能,用在了「智能家居」上。 按照小米的说法,他们在一系列智能家居设备中,内置了UWB芯片和阵列天线,并借助其自研的天线排列及算法,让手机可以实现对智能设备的厘米级定位,角度测量精度也可达±3°堪比「室内GPS」。

除此之外,由于蓝牙、WiFi和NFC等,都是属于近场无线通讯技术,但不同的是,UWB拥有500MHz以上的超大带宽,且工作频段在3.1GHz – 10.6GHz之间,所以避开了非常拥挤的低频频段,以至可以实现非常稳定且高速的数据传输。当然,这也是小米所展示的:当手机在指向设备时,即可实现「定向操控」的目的。

以上图源来自小米换而言之,这种革命性的指向交互方式,实现了智能家居“指哪打哪”的愿景。 总的来说,未来无线定位技术的趋势,必定是「室内定位」与「室外定位」相结合的,而UWB的无缝高精确定位,将会成为这些定位的基础。至于如何赋予其交互能力,这就得看各大智能家居厂商,是否愿意跟进了。

然而苹果已经开始行动了,早在iPhone 11发布时,就加入了UWB功能。并配合一些高端汽车的钥匙,实现了当人一靠近汽车,就自动开锁的功能。但是由于种种原因,并未大规模使用,而最新发布的Apple Watch 6也内置UWB定位,

iPhone 11中所提及的UWB超宽频技术至于为什么小米要赶在iPhone 12发布之前,率先推出这个「一指连」的UWB技术,可能预感到,苹果会在iPhone 12中加入更为成熟的UWB生态技术。那么在未来,UWB生态可能将是各大手机厂商争夺的重点

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