发布日期：2019年11月8日
撰稿人：斯泰西·韦格纳
图1:Apple U1 UWB芯片
包含在内的最有趣的组件之一iPhone 11苹果公司的神秘芯片是否被简单地标记为“U1”。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：
- UWB不干扰其他无线电技术，如WiFi和蓝牙
- FCC条例第15条称为47，于2002年专门修订，以允许未授权使用UWB频率
- 有两种主要类型的UWB：
- 脉冲无线电（IR）UWB-在2ns宽度的脉冲上发送的数据
- 多载波（MC）UWB–一个数据流被分成多个不同频率的并行数据流
大多数IOT设备依赖WiFi，蓝牙，甚至4G和5G技术。到2022年，据信美国房屋的平均每人将拥有超过12个连接设备。由于UWB不会干扰其他无线电，因此连接设备，人员和数据是一种有趣和有希望的替代方案。从我们在研究期间发现的苹果公司已经发现了UWB的可能使用情况，U1将在IoT中具有更大的作用，而不是将文件从iPhone转移到iPhone。
超宽带并不是什么新鲜事。有几个UWB用例。一些公司已经提出了超宽带的有趣的医疗应用，它们是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，UWB设备可以监控人员流动，跟踪公司资产进出建筑物的情况。
照片证据
在9月份的苹果发布会上，几乎在屏幕中央，在人们的视线中，出现了U1芯片……但它并没有被引入。这一遗漏值得注意，因为苹果通常会在发布会上详细解释新功能。
也许缺乏对U1的介绍是对UWB技术本身的致敬;UWB不会破坏其他无线电技术，如WiFi和蓝牙，除非您正在寻找它们，否则UWB信号几乎无法检测到。
启动事件确实包括改进的Apple AirDrop功能的夫妇提到，这是Apple积极推广的U1芯片贡献的唯一功能。
在我们的记忆中，苹果事件是第一次有公司（某种程度上）宣布他们在消费品中使用超宽带技术。UWB在商业应用中的应用越来越广泛；在我们的大型网络中拆卸图书馆，我们只看到了另一个消费超宽带产品。
室内和全球超宽带跟踪
我们库中的另一个用户UWB设备是百分比灯塔从2017年开始。在每个信标中，我们发现了四种受支持的无线电：Zigbee、蓝牙、NFC和DecaWave UWB收发器支持的UWB。
Estimote的整个用例只是使用飞行时间（ToF）方法来跟踪人和物。跟踪也是一个用例，我们在研究苹果U1芯片时发现的另一项苹果专利明确定义了这个用例。
与单芯片DecaWave UWB收发器相比，appleu1被设计成一个具有额外内部组件的UWB模块，还包括Qorvo和一些双工器的支持。
图2：嵌入Apple U1 IC的USI
图4 TechInsights无线电信标的射频框图
小尺寸的Estimote信标是多个无线电（如蓝牙、Zigbee、NFC和UWB）如何在小尺寸产品中设计而不使无线电相互干扰的好例子。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了多个无线电，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 | 紫蜂 | 超宽带 | |
|---|---|---|---|
| 频率范围 | 2.4千兆赫 | 868兆赫–2.4 GH | 3.1千兆赫–10.6千兆赫 |
| 典型距离范围 | 10米 | 高达70米（视距） | 10米 |
| 传输速度 | 1M位/秒 | 250K位/秒 | 100M比特/秒 |
| 需要许可证吗？ | 不 | 不 | 不 |
其他公司提供UWB设备？
Apple is not the only one looking at UWB use cases; in 2015, Google filed a patent for beacons which could use UWB radios.
It is interesting to note where we did not find UWB; we did not find any Amazon patents describing ultra-wide devices. We do know Amazon has its own ideas regarding tracking people and things with a program they are calling ‘Sidewalk’. Amazon announced Sidewalk in September with a use-case scenario of tracking your pets. Sidewalk will operate in the 900 MHz range, closer to the LoRa radios used in the US.
更多苹果超宽带设备？
首先，我们应该注意：一项专利的申请或批准并不意味着会有一个产品，它只意味着一个想法已经提交专利局，以保护一项设计，技术，或想法。
也就是说，我们发现了许多苹果公司的“创意”专利，这些创意明确指出——或者至少强烈指出——UWB是一种设备的无线电选择。下图来自2017年向美国专利局提交的一项专利。
图5：专利US20190007093A1
图5中的注释110和120显示了U1芯片目前的用途。我们还没有看到其他物品了吗：一个车载应答器，一个宠物项圈，锚节点，一把门锁，还有一个恒温器。
我们还发现了苹果公司提交的一项专利，该专利可追溯到2009年，他们定义了跟踪发货的方法、包裹状态（即是否丢弃？）连着绷带，甚至连着鞋子。在这些场景中，苹果没有特别提到UWB，只是场景中使用的无线电频率将在FCC法规第47篇第15条允许的频率范围内。
关于UWB，我们发现最有趣的苹果专利包括图6所示的插图：
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。同一专利的另一幅图片如图7所示：
图7：专利US20190317177A1的图片
该专利包括宽带天线和“毫米波相控阵天线”的数量。我们想知道……在我们试图了解苹果公司的超宽带设备计划的过程中，我们是否也发现了他们推出首款苹果5G iPhone的想法？如果说我们真的很高兴在明年拆掉苹果5G iPhone，那就太轻描淡写了。
下一步是什么？
据怀疑，在苹果5G iPhone上市之前，TechInsights将有一些UWB设备需要分析，而不仅仅是来自苹果的UWB设备。在物联网时代，像Estimote、传闻中的AirTag和Tiles以及谷歌专利中显示的那些信标将在支持如此多的互联设备方面发挥重要作用。
If you are interested in TechInsights anlaysis on the U1 you can download our product brief which includes an overview of our analysis, several detailed package and die photos, as well as a discussion of UWB technology, and a comparison of the DecaWave DW1000 to the Apple U1. Apple U1 Ultra-Wideband (UWB) Analysis brief.
苹果U1超宽带芯片分析
下载TechInsights关于Apple U1 UWB芯片的简介，包括模具照片、UWB技术背景，以及我们计划在这一部分进行分析的细节。
