比 GPS 更精準的定位技術(shù)，UWB 技術(shù)可以在室內(nèi)“導航”。小偷不可怕，就怕小偷有文化。2021 年 4 月，蘋果在春季發(fā)布會上推出一款“防丟神器”AirTag，只要把這個小小的圓片塞在任意物品處，它的定位就能被手機實時追蹤。

▲ 蘋果的 AirTag

AirTag 火速躥紅，乃至衍生出一些完全對立的用途。比如有盜賊把 AirTag 藏在目標車輛或車主身上，伺機而動把車偷走；車主也能利用 AirTag 鎖定汽車位置，幫警察抓住罪犯。

在各種追蹤與反追蹤戲碼的背后，UWB 技術(shù)是關(guān)鍵的秘密武器。這個原本小眾的無線通信技術(shù)突然成為熱門概念，開始紅遍科技圈。

UWB 全名超帶寬（Ultra Wide Band），被用在近距離無線通訊和追蹤定位等領(lǐng)域。隨著蘋果 AirTag 引爆 UWB 消費級市場，谷歌、小米、三星、OPPO 等手機廠商，寶馬、大眾、特斯拉等汽車廠商都引入了這項技術(shù)。

基于 UWB 技術(shù)，手機或手表可以輕松控制燈、鎖等其他智能家居設(shè)備，還能讓手機變身車鑰匙，只需走到車旁邊就可以解鎖、啟動，輕松實現(xiàn)“無鑰匙”、“無密碼”……

一方面，消費者們對這款便利的“防丟”黑科技贊不絕口，資本亦開始涌向 UWB 賽道；另一方面，怎樣避免這項技術(shù)淪為犯罪工具、確保公眾的隱私安全，正日益成為熱議的話題。

如此受科技巨頭青睞的 UWB 技術(shù)，發(fā)展?jié)摿Φ降兹绾?？當追蹤網(wǎng)絡(luò)遍及大街小巷，人們會不會將活在一個被實時監(jiān)控生活軌跡的世界？

室內(nèi)空間感知，實現(xiàn)厘米級定位

說到定位，我們首先想到的就是百度地圖、谷歌地圖等全球定位系統(tǒng)，這些系統(tǒng)能夠?qū)Ш铰肪€或者實時查看位置坐標。

不過與現(xiàn)在常用的定位技術(shù)不同，UWB 技術(shù)是一種高精度定位技術(shù)，可以用于室內(nèi)位置跟蹤，實現(xiàn)厘米級精確的位置感知，并識別空間感知和精準短程位置的追蹤。

與 Wi-Fi、藍牙和 5G 蜂窩標準一樣，該技術(shù)并不是某個科技巨頭的專有，它更像是一個基本的通信基礎(chǔ)設(shè)施。除去蘋果、三星等互聯(lián)網(wǎng)巨頭，國內(nèi)精位科技、易百德、瀚巍微電子等少數(shù)玩家也推出了基于這項技術(shù)的產(chǎn)品。

UWB 技術(shù)是一種新型的無線通信技術(shù)，可以對具有很陡上升和下降時間的沖擊脈沖進行直接調(diào)制，使信號具有 GHz 量級的帶寬。反映到性能上，UWB 技術(shù)具有強抗干擾性、高傳輸速率（幾十到幾百 Mbps）、更大系統(tǒng)容量、更短通信距離等優(yōu)點。

從定位方式來看，這項技術(shù)有雙向測距、三角定位、多點定位三種定位方式。利用該技術(shù)定位前，會先設(shè)置信標，通過測量無線電波在設(shè)備和信標之間傳播所需的時間來對物體的位置進行識別。

▲ UWB 技術(shù)定位實現(xiàn)原理（圖片來源為 Tirich Labs）

UWB 技術(shù)定位需要在智能手機內(nèi)部的芯片和另一個 UWB 設(shè)備之間進行雙向?qū)υ?，這有點像谷歌地圖中采用的全球定位系統(tǒng) GPS，但 GPS 定位中采用的是從衛(wèi)星到地球上收聽接收器的單向傳輸。

在定位過程中設(shè)置的信標很小，例如 AirTag 大約有四個半美元硬幣放在一起那么大，并且安裝一塊電池上就可持續(xù)使用數(shù)年。不過該技術(shù)實現(xiàn)定位需要附近安裝數(shù)個這樣的信標，才能準確地傳輸位置信息。

手機變鑰匙、門禁卡，汽車可遠程啟動

雖然 UWB 技術(shù)還處于早期發(fā)展階段，但很多應(yīng)用已經(jīng)層出不窮。

2019 年發(fā)布的 iPhone 11、2020 年發(fā)布的 Apple Watch Series 6 以及之后的系列機型均配備蘋果自研 U1 超寬帶芯片，以及谷歌、三星、小米、OPPO 等公司推出的新款手機，都采用微芯片或其他形式實現(xiàn)了這一功能。

基于 UWB 技術(shù)的智能手機可以代替錢包直接支付，還可以代替門禁卡。

配備這項技術(shù)的筆記本電腦還可以通過收聽智能手機或智能手表的信號來識別用戶正坐在它面前。全球超寬帶技術(shù)標準制定聯(lián)盟 FiRa 成員、Facebook 母公司 Meta 現(xiàn)實實驗室（Reality Labs）研究人員阿達萬?特拉尼（Ardavan Tehrani）說：“它可以自動登錄到用戶被授權(quán)使用的任何服務(wù)，在密碼棺材上又釘上了一顆釘子?！?/p>

除了手機廠商，汽車廠商也試圖終結(jié)“鑰匙時代”。

寶馬無線工程師兼汽車聯(lián)機聯(lián)盟（Car Connectivity Consortium，CCC）主席丹尼爾?克諾布洛赫（Daniel Knobloch）稱，與 UWB 技術(shù)兼容的芯片可以確定一厘米以內(nèi)的物體位置。該組織已將這項技術(shù)納入其 2021 年 5 月確定的標準中，通過智能手機就可以啟動汽車。

▲ 寶馬是采用 UWB 技術(shù)的公司之一，該技術(shù)允許駕駛員將智能手機用作車鑰匙。

許多較新的汽車都有無鑰匙進入系統(tǒng)，但基于 UWB 技術(shù)的功能還處于發(fā)展初期。汽車聯(lián)機聯(lián)盟的新標準允許基于 UWB 芯片的智能手機解鎖汽車，并且用戶拿著手機在距離汽車一定范圍內(nèi)走動就可以解鎖。

由于完全通過智能手機訪問汽車，這項功能也可以轉(zhuǎn)移到其他手機中。這樣的話，多個用戶就可以更方便地使用同一臺車，只需點擊電子郵件中的鏈接或其他文本，就可以把另一部手機也變成“鑰匙”，真正實現(xiàn)“無鑰匙”用車。

UWB 技術(shù)另一個潛在的應(yīng)用是，讓智能家居使用起來更簡單，德國 iOS 開發(fā)者巴斯蒂安?安第列夫斯基（Bastian Andelefski）已經(jīng)展示了它的潛力。2021 年 11 月，安第列夫斯基在 YouTube 上發(fā)布了一段視頻，在視頻中他將 iPhone 對準家中的智能燈泡，輕輕一按即可打開或關(guān)閉它們，而不需要打開對應(yīng)的應(yīng)用程序再選擇燈泡。

安第列夫斯基說：“完成這項工作既昂貴又復雜。如果越來越多的公司能夠安裝信標，UWB 技術(shù)能更早地應(yīng)用于消費者的生活中?！?/p>

誠然，UWB 技術(shù)的應(yīng)用都要體現(xiàn)在智能設(shè)備中。加州大學圣地亞哥分校的助理教授迪內(nèi)什?巴拉迪亞（Dinesh Bharadia）領(lǐng)導的研究團隊，2021 年 9 月宣布了一項研究，該項研究研發(fā)了一種新型信標，可以讓這個定位技術(shù)的識別速度提高大約 10 倍，消耗的電量也會相應(yīng)減少。

并且，由此產(chǎn)生的改進只需要對使用 UWB 的現(xiàn)有智能手機進行軟件更新，不需要額外購買新設(shè)備。這項研究研發(fā)的新型信標每毫秒就能定位一個物體，這也進一步擴大了其應(yīng)用場景。在未來，這項技術(shù)的定位或許可以實時跟蹤 VR 和 AR 設(shè)備、機器人和其他自動化設(shè)備、寵物和牲畜、倉庫中的箱子，以及允許連接 UWB 設(shè)備的任何其他東西。

實時“廣播”位置更新，用戶隱私如何保護

UWB 技術(shù)的應(yīng)用場景如此豐富，但巴拉迪亞警告說：“這并不意味著它一定會被使用?！?/p>

巴拉迪亞舉了一個例子，曾經(jīng)有一個應(yīng)用程序聲稱可以為用戶提供室內(nèi)導航或找到超市中商品的正確位置，但并沒有成功。這有兩個原因，但都和技術(shù)沒有關(guān)系。首先，室內(nèi)地圖制作的利潤率較低；其次，超市里已經(jīng)有足夠多的標簽，用戶可能會認為看標簽比打開手機去看地圖更方便。

▲ UWB 技術(shù)可以幫助用戶導航到博物館、商店或其他室內(nèi)的特定目的地。

此外，室內(nèi)定位技術(shù)可能失敗的第三個原因是隱私。

安第列夫斯基發(fā)現(xiàn)，在使用蘋果自己的 UWB 技術(shù)時，iPhone 的軟件和硬件會通過多種方式限制開發(fā)人員的訪問，他認為蘋果的這項做法是為了維護用戶隱私、保護用戶的位置數(shù)據(jù)。

蘋果發(fā)言人說：“隱私是蘋果基于 UWB 的技術(shù)如何工作以及開發(fā)人員如何使用它的‘關(guān)鍵考慮因素’?！睘榱司S護用戶隱私，蘋果采取了只能在解鎖后才能使用基于這項技術(shù)的定位功能、應(yīng)用程序無法在后臺跟蹤用戶的位置等措施。

即便如此，最近也有報道稱有人利用 AirTag 在偷車之前對車和車主進行跟蹤。

全球超寬帶技術(shù)標準制定聯(lián)盟 FiRa 成員、美國半導體公司 Qorvo 業(yè)務(wù)發(fā)展總監(jiān)邁克爾?維奧特（Mickael Viot）表示：“UWB 正在實現(xiàn)更準確的位置數(shù)據(jù)，如何保護數(shù)據(jù)取決于蘋果、谷歌和其他公司?！?/p>

04.

結(jié)語：UWB 技術(shù)或使元宇宙定位技術(shù)更精準

實時遠距離通信、復雜的攝影功能、實時健康監(jiān)測、高幀率的游戲畫面等高科技功能層出不窮，與這些相比，UWB 技術(shù)可能有些微不足道，但 UWB 的潛力在于它與其他技術(shù)的連接方式。就像無法預測 3G 通信和前置攝像頭會催生社交程序 Snapchat、智能手機會改變我們的社交方式一樣，很難說這種技術(shù)會給我們的生活帶來多少改變。

現(xiàn)在我們能看到的它的應(yīng)用只是作為汽車鑰匙和密碼的替代品，但在元宇宙概念大火的當下，這項技術(shù)很可能成為其中的重要一部分，例如幫助智能眼鏡識別我們在現(xiàn)實生活中的位置等。

UWB 技術(shù)的應(yīng)用場景在未來可能進一步豐富，不過，這些不斷廣播我們位置的設(shè)備將如何保護隱私同樣重要。