苹果U1 - Delayering芯片和它的可能性

发布日期:2019年11月8日
合着者:斯泰西·威格纳

苹果U1 UWB芯片

图1:苹果U1 UWB芯片

最有趣的组件之一包括在iPhone 11是神秘芯片苹果只是标注为“U1。” TechInsights的一直忙于分析这个部分,我们很高兴我们发现了什么。

超宽频技术简介:

  • UWB不会干扰其他无线技术,如WiFi和蓝牙
  • FCC条例第15条,标题47,在2002年被特别修订,允许未经许可使用超宽带频率
  • 主要有两种类型的UWB的:
    • Impluse无线电(IR)UWB - 上为2ns的脉冲发送的数据宽度
    • 多载波(MC)UWB - 一个数据流被分成多个并行数据上differenct频率流

大多数物联网设备依赖于WiFi,蓝牙,甚至是4G和5G技术。2022年它被认为是美国平均家庭将有每人超过12连接的设备。由于UWB不与任何其他无线电设备产生干扰,它要连接的设备,人员和数据一个有趣的和有前途的替代。从我们我们研究可能的使用案例苹果已经计划在UWB过程中发现,在U1将在物联网家庭更大的作用不仅仅是从iPhone传输文件到iPhone。

超宽带并不新鲜。有几个UWB用例。超宽带的有趣的医疗应用已经被一些公司提出,是用于监测心脏和呼吸频率的设备。超宽频也有潜力取代x射线成像。在商业和工业物流方面,超宽带设备可以监控人员的移动,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,U1芯片几乎就在屏幕中央,显而易见,但它并没有被推出。这一疏忽是值得注意的,因为苹果通常会在发布会上详细解释新功能。

也许缺少介绍了U1的意味作为尊敬对UWB技术本身;UWB不会破坏像WiFi和蓝牙等无线技术和UWB信号几乎检测不到,除非你正在寻找他们。

发布会中确实有几次提到了改进后的苹果AirDrop功能,这是唯一由苹果积极推广的U1芯片贡献的功能。

苹果事件是我们长期记忆中第一次(的排序)公司宣布,他们在消费产品中采用UWB技术。UWB是在商业应用越来越广泛的应用;我们非常大拆卸图书馆,我们只看到一个其他消费类产品的UWB。

超宽频跟踪在室内和世界各地

库中的另一个用户UWB设备是Estimote灯塔从2017年开始。在每个信标中,我们发现了4种支持的无线电:Zigbee、蓝牙、NFC和超宽频收发器支持的超宽频。

整个用例的Estimote只是用于跟踪人和事物,使用时间的飞行(TOF)方法。跟踪也是这是明确在另一个苹果专利中,我们我们对苹果U1芯片的研究过程中发现的定义的用例。

与单模DecaWave超宽频收发器相比,Apple U1被设计成一个超宽频模块,带有额外的内部组件,还包括Qorvo和一些双工器的支持。

图2:嵌入式苹果U1 IC的USI

图2:嵌入式苹果U1 IC的USI

图2:嵌入式苹果U1 IC的USI

一个Estimote信标中的图4 TechInsights的RF框图

小型Estimote信标是如何将多个无线电,诸如蓝牙,Zigbee,NFC的良好范例,和UWB都可以在小尺寸产品的设计没有无线电相互干扰。随着苹果预计将发布类似类型的“砖”或“标签”,这将是有趣的,看看他们的设计结合了多个无线电像Estimote信标,或者如果他们是专门UWB设备。

蓝牙4 Zigbee的 超宽频
频率范围 2.4 GHz 868兆赫- 2.4 GH 3.1 GHz - 10.6 GHz
典型的距离范围 10米 达70m(LOS) 10米
传输速度 1M位/秒 250K比特/秒 100M比特/秒
需要注册? 没有 没有 没有

其他公司提供的UWB设备?

苹果并不是唯一一个看着UWB使用情况;在2015年,谷歌申请了专利,其可以使用UWB无线电信标。

有趣的是需要注意的地方,我们没有发现UWB;我们没有发现任何亚马逊的专利描述了超宽设备。我们知道亚马逊有自己的关于跟踪人与事与他们呼吁“人行道”计划的想法。亚马逊宣布人行道九月跟踪你的宠物的用例场景。人行道将在900MHz范围内操作,更接近在美国使用的LORA收音机。

更多的苹果超宽频设备?

要开始本节中,我们要注意:一项专利的申请或批准,并不意味着会有一个产品,它不仅意味着一个想法是为了保护设计,技术或想法提交给专利局。

话虽这么说,我们发现了很多苹果的想法“,这具体确定专利 - 或至少强有力地表明 - UWB作为一个设备的无线电选项。下面的图片是从专利申请早在2017美国专利局。

图5:US20190007093A1专利

图5:US20190007093A1专利

图5中的注释110和120显示了目前U1芯片的用途。我们还没有(?)看到其他的东西:一个车辆应答器,一个宠物项圈,锚节点,门锁,是的,还有一个恒温器。

我们还发现了苹果在2009年申请的一项专利,该专利定义了追踪发货、包裹状态(包裹是否被丢弃?)、连接绷带、甚至连接鞋子的方法。在这些场景中,苹果并没有特别提到超宽频,只是说在这些场景中使用的无线电将属于FCC条例第47章第15条所允许的频率范围。

苹果专利中,我们发现最有趣的,关于UWB,包括如图6所示的图:

图6:专利US20190317177A1

图6:专利US20190317177A1

它不仅表现出UWB,但它显示了毫米波收发器电路。从该相同的专利另一图像示于图7:

图7:从专利US20190317177A1图片

图7:从专利US20190317177A1图片

该专利包括的宽波段天线的数量和“毫米波相控天线阵列”。我们不知道......我们在寻求理解苹果的苹果UWB设备的计划,没有我们也发现他们的第一台苹果5G iPhone的想法?这将是一个轻描淡写地说,我们真的很兴奋拆毁苹果5G iPhone明年。

下一步是什么?

人们怀疑TechInsights的将有一些UWB设备来分析苹果5G iPhone到达市场之前,以及来自苹果不只是UWB设备。在物联网时代,像Estimote,传闻AIRTAG和瓷砖,并在谷歌专利中的那些信标将有支持这么多连接的设备的一个主要角色。

如果您有兴趣TechInsights的anlaysis的U1,你可以下载我们的产品简介,其中包括我们的分析概述,一些详细的封装和芯片的照片,以及UWB技术的讨论,以及DecaWave DW1000的苹果比较U1。苹果U1超宽带(UWB)简要分析。

苹果U1 UWB芯片分析

下载TechInsights的对苹果U1 UWB芯片简短,完整的模具照片,UWB技术的背景下,我们对于这部分计划分析的细节。

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