比 GPS 更精準(zhǔn)的定位技術(shù)，UWB 技術(shù)可以在室內(nèi)“導(dǎo)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(huì)上推出一款“防丟神器”AirTag，只要把這個(gè)小小的圓片塞在任意物品處，它的定位就能被手機(jī)實(shí)時(shí)追蹤。

▲ 蘋果的 AirTag

AirTag 火速躥紅，乃至衍生出一些完全對(duì)立的用途。比如有盜賊把 AirTag 藏在目標(biāo)車輛或車主身上，伺機(jī)而動(dòng)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(gè)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(fèi)級(jí)市場(chǎng)，谷歌、小米、三星、OPPO 等手機(jī)廠商，寶馬、大眾、特斯拉等汽車廠商都引入了這項(xiàng)技術(shù)。

基于 UWB 技術(shù)，手機(jī)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(jī)變身車鑰匙，只需走到車旁邊就可以解鎖、啟動(dòng)，輕松實(shí)現(xiàn)“無鑰匙”、“無密碼”……

一方面，消費(fèi)者們對(duì)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(xiàng)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?？?dāng)追蹤網(wǎng)絡(luò)遍及大街小巷，人們會(huì)不會(huì)將活在一個(gè)被實(shí)時(shí)監(jiān)控生活軌跡的世界？

室內(nèi)空間感知，實(shí)現(xiàn)厘米級(jí)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(shí)時(shí)查看位置坐標(biāo)。

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(shí)現(xiàn)厘米級(jí)精確的位置感知，并識(shí)別空間感知和精準(zhǔn)短程位置的追蹤。

與 Wi-Fi、藍(lán)牙和 5G 蜂窩標(biāo)準(zhǔn)一樣，該技術(shù)并不是某個(gè)科技巨頭的專有，它更像是一個(gè)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(xiàng)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(duì)具有很陡上升和下降時(shí)間的沖擊脈沖進(jìn)行直接調(diào)制，使信號(hào)具有 GHz 量級(jí)的帶寬。反映到性能上，UWB 技術(shù)具有強(qiáng)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(diǎn)。

從定位方式來看，這項(xiàng)技術(shù)有雙向測(cè)距、三角定位、多點(diǎn)定位三種定位方式。利用該技術(shù)定位前，會(huì)先設(shè)置信標(biāo)，通過測(cè)量無線電波在設(shè)備和信標(biāo)之間傳播所需的時(shí)間來對(duì)物體的位置進(jìn)行識(shí)別。

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

UWB 技術(shù)定位需要在智能手機(jī)內(nèi)部的芯片和另一個(gè) UWB 設(shè)備之間進(jìn)行雙向?qū)υ?，這有點(diǎn)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(biāo)很小，例如 AirTag 大約有四個(gè)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(shí)現(xiàn)定位需要附近安裝數(shù)個(gè)這樣的信標(biāo)，才能準(zhǔn)確地傳輸位置信息。

手機(jī)變鑰匙、門禁卡，汽車可遠(yuǎn)程啟動(dòng)

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(jī)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(jī)，都采用微芯片或其他形式實(shí)現(xiàn)了這一功能。

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

配備這項(xiàng)技術(shù)的筆記本電腦還可以通過收聽智能手機(jī)或智能手表的信號(hào)來識(shí)別用戶正坐在它面前。全球超寬帶技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)制定聯(lián)盟 FiRa 成員、Facebook 母公司 Meta 現(xiàn)實(shí)實(shí)驗(yàn)室（Reality Labs）研究人員阿達(dá)萬?特拉尼（Ardavan Tehrani）說：“它可以自動(dòng)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(jī)廠商，汽車廠商也試圖終結(jié)“鑰匙時(shí)代”。

寶馬無線工程師兼汽車聯(lián)機(jī)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(xiàng)技術(shù)納入其 2021 年 5 月確定的標(biāo)準(zhǔn)中，通過智能手機(jī)就可以啟動(dòng)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(jī)用作車鑰匙。

許多較新的汽車都有無鑰匙進(jìn)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(jī)聯(lián)盟的新標(biāo)準(zhǔn)允許基于 UWB 芯片的智能手機(jī)解鎖汽車，并且用戶拿著手機(jī)在距離汽車一定范圍內(nèi)走動(dòng)就可以解鎖。

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

UWB 技術(shù)另一個(gè)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(duì)準(zhǔn)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(duì)應(yīng)的應(yīng)用程序再選擇燈泡。

安第列夫斯基說：“完成這項(xiàng)工作既昂貴又復(fù)雜。如果越來越多的公司能夠安裝信標(biāo)，UWB 技術(shù)能更早地應(yīng)用于消費(fèi)者的生活中。”

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(xué)圣地亞哥分校的助理教授迪內(nèi)什?巴拉迪亞（Dinesh Bharadia）領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì)，2021 年 9 月宣布了一項(xiàng)研究，該項(xiàng)研究研發(fā)了一種新型信標(biāo)，可以讓這個(gè)定位技術(shù)的識(shí)別速度提高大約 10 倍，消耗的電量也會(huì)相應(yīng)減少。

并且，由此產(chǎn)生的改進(jìn)只需要對(duì)使用 UWB 的現(xiàn)有智能手機(jī)進(jìn)行軟件更新，不需要額外購買新設(shè)備。這項(xiàng)研究研發(fā)的新型信標(biāo)每毫秒就能定位一個(gè)物體，這也進(jìn)一步擴(kuò)大了其應(yīng)用場(chǎng)景。在未來，這項(xiàng)技術(shù)的定位或許可以實(shí)時(shí)跟蹤 VR 和 AR 設(shè)備、機(jī)器人和其他自動(dòng)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(shí)時(shí)“廣播”位置更新，用戶隱私如何保護(hù)

UWB 技術(shù)的應(yīng)用場(chǎng)景如此豐富，但巴拉迪亞警告說：“這并不意味著它一定會(huì)被使用。”

巴拉迪亞舉了一個(gè)例子，曾經(jīng)有一個(gè)應(yīng)用程序聲稱可以為用戶提供室內(nèi)導(dǎo)航或找到超市中商品的正確位置，但并沒有成功。這有兩個(gè)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(biāo)簽，用戶可能會(huì)認(rèn)為看標(biāo)簽比打開手機(jī)去看地圖更方便。

▲ UWB 技術(shù)可以幫助用戶導(dǎo)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(gè)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(shí)，iPhone 的軟件和硬件會(huì)通過多種方式限制開發(fā)人員的訪問，他認(rèn)為蘋果的這項(xiàng)做法是為了維護(hù)用戶隱私、保護(hù)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(hù)用戶隱私，蘋果采取了只能在解鎖后才能使用基于這項(xiàng)技術(shù)的定位功能、應(yīng)用程序無法在后臺(tái)跟蹤用戶的位置等措施。

即便如此，最近也有報(bào)道稱有人利用 AirTag 在偷車之前對(duì)車和車主進(jìn)行跟蹤。

全球超寬帶技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)制定聯(lián)盟 FiRa 成員、美國半導(dǎo)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(shí)現(xiàn)更準(zhǔn)確的位置數(shù)據(jù)，如何保護(hù)數(shù)據(jù)取決于蘋果、谷歌和其他公司。”

04.

結(jié)語：UWB 技術(shù)或使元宇宙定位技術(shù)更精準(zhǔn)

實(shí)時(shí)遠(yuǎn)距離通信、復(fù)雜的攝影功能、實(shí)時(shí)健康監(jiān)測(cè)、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(yù)測(cè) 3G 通信和前置攝像頭會(huì)催生社交程序 Snapchat、智能手機(jī)會(huì)改變我們的社交方式一樣，很難說這種技術(shù)會(huì)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(dāng)下，這項(xiàng)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(shí)別我們?cè)诂F(xiàn)實(shí)生活中的位置等。

UWB 技術(shù)的應(yīng)用場(chǎng)景在未來可能進(jìn)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(hù)隱私同樣重要。