蘋果帶飛的“防丟”盛宴：解密UWB技術，如何改寫定位游戲規則？

小偷不可怕，就怕小偷有文化。

2021年4月，蘋果在春季發布會上推出一款“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後，UWB技術是關鍵的秘密武器。這個原本小眾的無線通信技術突然成為熱門概念，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。

基於UWB技術，手機或手錶可以輕松控制燈、鎖等其他智能家居設備，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“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，資本亦開始湧向UWB賽道；另一方面，怎樣避免這項技術淪為犯罪工具、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，發展潛力到底如何？當追蹤網絡遍及大街小巷，人們會不會將活在一個被實時監控生活軌跡的世界？

01室內空間感知，實現釐米級定位

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，這些系統能夠導航路線或者實時查看位置坐標。

不過與現在常用的定位技術不同，UWB技術是一種高精度定位技術，可以用於室內位置跟蹤，實現釐米級精確的位置感知，並識別空間感知和精準短程位置的追蹤。

與Wi-Fi、藍牙和5G蜂窩標准一樣，該技術並不是某個科技巨頭的專有，它更像是一個基本的通信基礎設施。除去蘋果、三星等互聯網巨頭，國內精位科技、易百德、瀚巍微電子等少數玩家也推出了基於這項技術的產品。

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

從定位方式來看，這項技術有雙向測距、三角定位、多點定位三種定位方式。利用該技術定位前，會先設置信標，通過測量無線電波在設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技術定位實現原理（圖片來源為Tirich Labs）

UWB技術定位需要在智能手機內部的芯片和另一個UWB設備之間進行雙向對話，這有點像谷歌地圖中採用的全球定位系統GPS，但GPS定位中採用的是從衛星到地球上收聽接收器的單向傳輸。

在定位過程中設置的信標很小，例如AirTag大約有四個半美元硬幣放在一起那麼大，並且安裝一塊電池上就可持續使用數年。不過該技術實現定位需要附近安裝數個這樣的信標，才能准確地傳輸位置信息。

02手機變鑰匙、門禁卡，汽車可遠程啟動

雖然UWB技術還處於早期發展階段，但很多應用已經層出不窮。

2019年發布的iPhone 11、2020年發布的Apple Watch Series 6以及之後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，都採用微芯片或其他形式實現了這一功能。

基於UWB技術的智能手機可以代替錢包直接支付，還可以代替門禁卡。

配備這項技術的筆記本電腦還可以通過收聽智能手機或智能手錶的信號來識別用戶正坐在它面前。全球超寬帶技術標准制定聯盟FiRa成員、Facebook母公司Meta現實實驗室（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使用的任何服務，在密碼棺材上又釘上了一顆釘子。”

除了手機廠商，汽車廠商也試圖終結“鑰匙時代”。

寶馬無線工程師兼汽車聯機聯盟（Car Connectivity Consortium，CCC）主席丹尼爾·克諾布洛赫（Daniel Knobloch）稱，與UWB技術兼容的芯片可以確定一釐米以內的物體位置。該組織已將這項技術納入其2021年5月確定的標准中，通過智能手機就可以啟動汽車。

▲寶馬是採用UWB技術的公司之一，該技術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，但基於UWB技術的功能還處於發展初期。汽車聯機聯盟的新標准允許基於UWB芯片的智能手機解鎖汽車，並且用戶拿著手機在距離汽車一定范圍內走動就可以解鎖。

由於完全通過智能手機訪問汽車，這項功能也可以轉移到其他手機中。這樣的話，多個用戶就可以更方便地使用同一台車，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“無鑰匙”用車。

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

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技術能更早地應用於消費者的生活中。”

誠然，UWB技術的應用都要體現在智能設備中。加州大學聖地亞哥分校的助理教授迪內什·巴拉迪亞（Dinesh Bharadia）領導的研究團隊，2021年9月宣佈了一項研究，該項研究研發了一種新型信標，可以讓這個定位技術的識別速度提高大約10倍，消耗的電量也會相應減少。

並且，由此產生的改進只需要對使用UWB的現有智能手機進行軟件更新，不需要額外購買新設備。這項研究研發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用場景。在未來，這項技術的定位或許可以實時跟蹤VR和AR設備、機器人和其他自動化設備、寵物和牲畜、倉庫中的箱子，以及允許連接UWB設備的任何其他東西。

03實時“廣播”位置更新，用戶隱私如何保護？

UWB技術的應用場景如此豐富，但巴拉迪亞警告說：“這並不意味著它一定會被使用。”

巴拉迪亞舉了一個例子，曾經有一個應用程序聲稱可以為用戶提供室內導航或找到超市中商品的正確位置，但並沒有成功。這有兩個原因，但都和技術沒有關系。首先，室內地圖製作的利潤率較低；其次，超市裡已經有足夠多的標簽，用戶可能會認為看標簽比打開手機去看地圖更方便。

▲UWB技術可以幫助用戶導航到博物館、商店或其他室內的特定目的地。

此外，室內定位技術可能失敗的第三個原因是隱私。

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

蘋果發言人說：“隱私是蘋果基於UWB的技術如何工作以及開發人員如何使用它的‘關鍵考慮因素’。”為了維護用戶隱私，蘋果採取了只能在解鎖後才能使用基於這項技術的定位功能、應用程序無法在後台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。

全球超寬帶技術標准制定聯盟FiRa成員、美國半導體公司Qorvo業務發展總監邁克爾·維奧特（Mickael Viot）表示：“UWB正在實現更準確的位置數據，如何保護數據取決於蘋果、谷歌和其他公司。”

04結語：UWB技術或使元宇宙定位技術更精準

實時遠距離通信、復雜的攝影功能、實時健康監測、高幀率的游戲畫面等高科技功能層出不窮，與這些相比，UWB技術可能有些微不足道，但UWB的潛力在於它與其他技術的連接方式。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，很難說這種技術會給我們的生活帶來多少改變。

現在我們能看到的它的應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實生活中的位置等。

UWB技術的應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備將如何保護隱私同樣重要。

來源：華爾街郵報

本文來自微信公眾號“智東西”（ID：zhidxcom），作者：程 茜，36氪經授權發布。

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