近期，小米宣布发布消息：支持小米UWB技术的手机可以实现对智能设备的厘米级定位，手机可直接控制指向的任意智能设备，角度测量精度可达±3°，如同高精版的“室内GPS”。

苹果发布了iPhone 11，UWB技术成为其关键创新功能。而另一手机巨头三星紧跟苹果步伐，于今年8月推出了全球首部搭载UWB技术的安卓手机。支持小米UWB技术的手机将是国内手机品牌首次搭载UWB技术，小米也因此成为苹果、三星之后第三家推出配备UWB技术手机的制造商。

国内厂商在UWB技术方面，除了小米外，华为也早有布局。就在去年iPhone 11搭载UWB技术横空出世的前后脚，华为就与中海达旗下联睿电子宣布开展“UWB手机无线防盗器项目”，使用测距来判断手机位置，不再需要安装基站，只需在手机上安装一个手机标签即可，无需专业技术人员在场。

那么什么是UWB技术？这种技术在手机上的普遍应用会带来怎样的影响呢？

UWB即Ultra Wide Band，也就是“超宽带通信”。UWB是一种无线通信技术，它利用纳秒至微秒级的非正弦波窄脉冲传输数据，相较于传统的窄频带系统的无线通信方式，UWB有较大的区别。UWB与WiFi、蓝牙、NFC等类似，为个人局域网通信的几种重要方式。UWB采用基带窄脉冲方式的超宽带系统，具有小于1ns的时间分辨率，可以在保持通信的同时实现厘米级的定位精度，加上又具有较强的穿透障碍物的能力，在室内定位应用方面相比于WiFi、ZigBee, RFID，超声波等优势突出，其最大特点是传输速率快（110Mb/s）、安全性能高、功耗低，但是传输距离有限，且需要更多设备配合，因此适合应用在小范围、高分辨率的图像和视频的无线个人局域网，可应用于智慧家居、智能出行等2C消费领域以及系统集成、智慧安防等2B领域。

超宽带典型的定位系统主要由标签(Tags)、接收机和处理器三部分构成，接收机和处理器被固定在已知位置，多部接收机接收标签发送的UWB信号，处理器通过算法解出目标的位置。用于手机的UWB技术并不是作为“标签”来被定位的，它更像是一个接收机和处理器，再通过推出“标签”绑定在其他物品上，实现和“标签”相对位置的测量，从而实现“找物品”或“找手机”的功能等。

根据去年苹果公司的介绍，搭载U1芯片的新iPhone，由于采用UWB技术进一步提升了手机的定位功能，不仅可以感知自己手机的位置，还可以感知周边其他手机的位置。

即在使用隔空投送（AirDrop，苹果设备提供的一种无线分享文件的功能）时，基于U1芯片提供的空间感知能力，只需将你的iPhone指向其他人的iPhone，系统就会优先排序（离得越近，优先级越高），让你更快速地共享文件。

在苹果公司的产品发布会后，基于Decawave芯片DW1000的定位芬兰厂商INTRANAV连发两条推特，声称其套件支持与iPhone11的互操作，爱尔兰的Decawave也转发了该推特。Decawave是目前已知唯一支持IEEE 802.15.4的UWB定位芯片厂商。他们提供低成本的芯片出售，零售价格在几美元。

相比RFID 、Wi-Fi和蓝牙定位技术，UWB具有如下优势：

1、抗多径能力强，定位精度高：带宽决定了信号在多径环境下的距离分辨能力（成正比关系）。UWB的带宽很宽，多径分辨能力强，能够分辨并剔除大部分多径干扰信号的影响，得到精度很高的定位结果。UWB可以在距离分辨能力上高于其他传统系统，复杂环境下其精度甚至可以达到Wi-Fi、蓝牙等传统系统的百倍以上。

2、时间戳精度高：超宽带脉冲信号的带宽在纳秒级，由定时来计算位置时，引入的误差通常小于几厘米。

3、电磁兼容性强：UWB的发射功率低，信号带宽宽，能够很好地隐蔽在其它类型信号和环境噪声之中，传统的接收机无法识别和接收，必须采用与发射端一致的扩频码脉冲序列才能进行解调，所以不会对其他通信业务造成干扰，同时也能够避免其他通信设备对其造成干扰。

4、能效较高：UWB具有500MHz以上的射频带宽，能够提供极大的扩频增益，使得UWB通信系统能效较高。这意味着对于电池供电设备，系统的工作时间可以大大延长，或是同样发射功率限制下，覆盖范围比传统技术大得多。通常在短距离应用中，UWB发射机的发射功率普遍低于1mW；在长距离应用中，不需要额外的功率放大器即可达到200米的距离，同时实现6.8Mbps的空中速率。

基于上述技术优势，采用UWB技术能够构成高精度的室内定位系统。在应用过程中，UWB的优势逐渐显示出来，已成为高精度室内定位技术中最有前景的技术。

UWB技术在苹果手机上实现了以下功能：

1、AirDrop。iPhone 上的AirDrop多了一项新功能，可以更具距离给周围的人排序，这样用户可以选择最近的人来传输数据。

2、实时定位（Real-time Location）。在没有GPS的场合，例如机场的地下停车场，UWB可以帮助定位，用户可以分享给网约车司机，告知自己的实时位置，这样帮助司机找到乘客。

3、车钥匙（CarKey）。苹果在iOS14中推出CarKey功能，通过手机分享汽车钥匙给亲友，最初的合作伙伴是宝马，这其中就使用了超宽带UWB技术。

4、安全门禁Access and Security。当你靠近家门或者地铁闸口时，嵌有UWB芯片的门禁可以感知到人的靠近，并自动开门，用户不需要做任何动作。UWB独特的ToF原理保证了安全的同时，也使得开门动作变得安全，不用担心无线信号被黑。

5、环境感知Spatial Context。用户随身携带嵌入UWB的装置，比如智能手机，进入房间后会被其他智能硬件感知，从而自动进行个性化服务，比如设置空调温度、灯光亮度、灯光颜色、背景音乐。

6、万能遥控Point and Control。智能家电中可以加入UWB芯片，当手机或万能遥控器指向它们的时候，软件动态显示智能家电的信息或者控制点。

7、物件追踪Location Trackers。有报道说苹果计划今年上半年发布一种新的小型外设AirTags，具备UWB无线功能，贴在物体如手机、钱包、钥匙等物体上，通过手机上的Find My应用可以很方便找到。

结合小米自研的天线排列及算法，通过魔改小米10系列手机及一系列智能设备，小米已经实现厘米级定位和±3°的角度测量精度，并推出了“一指操控”和“一指投送”两大创新功能。

一指操控：拿起手机，对准智能设备，自动弹出操控界面。打开电视、台灯调色、选歌及查看歌词，一指即可到位。一指投送：在手机的任何界面下，对准智能设备进行手势操作，即可自动将当前屏幕投送至小米电视、触屏音箱.小米笔记本等智能设备。不久之后，甚至连“指”都可以省略，做到无感联动。靠近车门，口袋中的手机自动帮你解除门锁；通过闸机，手机自动刷卡顺畅通行。这一切都将伴随小米UWB技术的落地陆续实现。

对于物联网行业来说。要实现更好的空间感知和各种应用，需要应用生态的支持。为了构建整个应用生态，不仅需要共同遵循的标准，不同厂家设备需要能实现互操作、互兼容。