发布时间:2019年11月8日
特约作者:Stacy Wegner
图1:苹果U1超宽频芯片
其中最有趣的组成部分包括iPhone 11苹果公司的神秘芯片仅仅被贴上了“U1”的标签。TechInsights一直在忙着分析这一部分，我们对我们的发现感到兴奋。
超宽带技术概述：
- 超宽带不会干扰其他无线技术，如WiFi和蓝牙
- 联邦通信委员会规定的第15条，即第47条，在2002年特别修订，允许未经许可使用超宽带频率
- 超宽频主要有两种类型:
- 脉冲无线电(IR)超宽带- 2ns宽脉冲发送的数据
- 多载波(MC)超宽带——一个数据流在不同的频率上被分割成多个并行的数据流
大多数物联网设备依赖WiFi、蓝牙，甚至4G和5G技术。据信，到2022年，平均每个美国家庭将拥有超过12台联网设备。由于UWB不干扰任何其他无线电设备，它是连接设备、人员和数据的一个有趣和有前途的选择。从我们对苹果计划的UWB可能用例的研究中发现，U1将在物联网家庭中发挥更大的作用，而不仅仅是将文件从iPhone传输到iPhone。
超宽频并非新事物。有几个UWB用例。一些公司已经提出了超宽带有趣的医疗应用，即用于监测心率和呼吸频率的设备。超宽带也有可能取代x射线成像。对于商业和工业物流来说，UWB设备可以监控人员的移动，并跟踪公司资产进出大楼的情况。
照片证据
在9月份的苹果发布会上，几乎在屏幕的中央和显而易见的地方，有一个U1芯片……但它并没有被推出。这个遗漏是值得注意的，因为苹果通常会在发布会上详细解释新功能。
也许没有介绍U1是为了向UWB技术本身致敬;UWB不会干扰WiFi和蓝牙等其他无线电技术，而且UWB信号实际上是无法被探测到的，除非你在寻找它们。
发布会上确实提到了改进的苹果AirDrop功能，这是苹果积极推广的U1芯片所贡献的唯一功能。
在我们长久的记忆中，苹果发布会是第一次有公司(某种程度上)宣布他们将在消费产品中使用超宽带技术。超宽带在商业应用中得到了更广泛的应用;在我们非常大的拆卸图书馆，我们只看到了另一种消费超宽带产品。
房间内和世界各地的超宽带跟踪
我们库中的另一个消费者超宽频设备是Estimote灯塔从2017年开始。在每个信标中，我们发现了四种支持的无线电:Zigbee、蓝牙、NFC和由DecaWave超宽带收发器支持的UWB。
estimmote的整个用例只是用于使用飞行时间(ToF)方法跟踪人和事。追踪也是一个用例，在我们研究苹果U1芯片时发现的另一项苹果专利中明确定义了这个用例。
与单模DecaWave超宽带收发器相比，Apple U1被设计成一个超宽带模块，带有额外的内部组件，还包括来自Qorvo的支持和一些双工器。
图2:USI与嵌入式苹果U1 IC
图4:Estimote信标的TechInsights RF方框图
小型Estimote信标是多个无线电（如蓝牙、Zigbee、NFC和UWB）如何在小型产品中设计而不相互干扰的好例子。随着苹果公司预计将发布类似类型的“瓷砖”或“标签”，看看他们的设计是否包含多个无线电设备（如Estimote信标），或者它们是否是专用的UWB设备将是一件有趣的事情。
| 蓝牙4 | 无线个域网 | 超宽频 | |
|---|---|---|---|
| 频率范围 | 2.4 GHz | 868 MHz - 2.4 GH | 3.1 GHz - 10.6 GHz |
| 典型的距离范围 | 10米 | 高达70米（服务水平） | 10米 |
| 传输速度 | 1M位/秒 | 250K位/秒 | 100M比特/秒 |
| 需要注册? | 没有 | 没有 | 没有 |
其他提供超宽频设备的公司?
苹果并不是唯一关注超宽带使用案例的公司;2015年，谷歌申请了一项可以使用超宽带无线电的信标专利。
有趣的是，我们没有发现超宽频;我们没有发现亚马逊有任何描述超宽设备的专利。我们知道，亚马逊有自己的想法，用一个叫做“人行道”的程序来跟踪人和事。今年9月，亚马逊推出了一款名为“人行道”(Sidewalk)的应用，可以跟踪宠物。人行道将在900兆赫的范围内运行，更接近美国使用的LoRa无线电。
更多的苹果超宽频设备?
在本节开始时，我们应该注意：专利申请或批准并不意味着会有产品，它只意味着一个想法已经提交给专利局，以保护一项设计、技术或想法。
话虽如此，我们发现了很多苹果“创意”的专利，这些创意明确地确定——或至少强烈地表明——超宽带是一种设备的无线选项。下图是2017年在美国专利局申请的一项专利。
图5:专利US20190007093A1
图5中的注释110和120显示了今天使用U1芯片的用途。我们还没有(?)看到其他的东西:车载应答器、宠物项圈、锚节点、门锁，是的，还有恒温器。
我们还发现了苹果在2009年申请的一项专利，该专利定义了跟踪发货、包裹状态(比如，包裹被丢弃了吗?)、连接绷带，甚至连接鞋子的方法。在这些情况下，苹果并没有特别提到超宽频，只是说在这些情况下使用的无线电将在联邦通信委员会规定第15条(第47条)允许的频率范围内。
我们认为最有趣的是关于超宽带的苹果专利，如图6所示:
图6:专利US20190317177A1
它不仅显示了超宽带，还显示了毫米波收发电路。该专利的另一幅图片如图7所示:
图7:来自专利US20190317177A1的图像
这项专利包括宽带天线和“毫米波相控阵”的数量。我们想知道，在我们探索苹果超宽带设备的计划时，我们是否也发现了他们关于首款苹果5G iPhone的想法?可以轻描淡写地说，我们真的很兴奋明年将拆除苹果的5G iPhone。
接下来是什么?
据猜测，在苹果5G iPhone上市之前，techhinsights将会有一些超宽频设备进行分析，而不仅仅是苹果的超宽频设备。在物联网时代，像Estimote、传闻中的AirTag和Tiles以及谷歌专利中所示的信标将在支持如此多的连接设备方面发挥重要作用。
如果你对U1的TechInsights分析感兴趣，你可以下载我们的产品简介，其中包括我们的分析概述，几个详细的包和模具照片，以及超宽带技术的讨论，以及DecaWave DW1000与苹果U1的比较。苹果U1超宽带(UWB)分析简介。
苹果u1uwb芯片分析
下载TechInsights关于苹果U1 UWB芯片的简介，包括模具照片、UWB技术背景，以及我们对此部分的计划分析细节。
