合众思壮:公司uwb芯片来源为外部供应商采购
金融界9月24日消息,有投资者在互动平台向合众思壮提问:公司uwb芯片是否自造?
公司回答表示:公司uwb芯片来源为外部供应商采购。
本文源自金融界
芯片巨头,涌向UWB
近年来,很多企业都在拱火UWB市场:
2019 年,苹果iPhone11搭载UWB芯片,火极一时的AirDrop隔空投送带来的“空间感知”功能,率先带动UWB在消费电子领域的商用。2022年3月,一则海思招聘UWB技术工程师的信息也引起业内关注,被认为是华为海思入局UWB技术领域的信号。宝马、蔚来宣布在车上搭载UWB芯片,随后大众、福特、小鹏、比亚迪等一干车型相继跟上。此外,小米的“一指连”,华为的“灵犀指向遥控”相继入局智能家居领域,市场是否愿意为这个成本高但非刚需的功能买单,不确定性仍然很强。业界一系列动态,似乎宣告着UWB应用可以无处不在。UWB技术在汽车、智能穿戴,以及工业市场都有很大的机会。
但从市场后续的一系列反映来看,不温不火,或许才是对UWB行业最贴切的描述。
UWB市场体量和WiFi、蓝牙、RFID根本不是一个数量级;和Lora、Zigbee这些小众的无线通讯技术的市场规模也有不小的差距。原因在于UWB缺少成功的、具备一定量的落地应用场景支撑。
沉寂已久的UWB仍需要等待一个机会 ,来实现新的救赎。
UWB芯片,迎来新转折
近日,短暂平静的UWB市场传来了重磅消息——在2024年的MWC上,高通一口气发布了众多新产品。其中,UWB芯片也迎来了新的进展。
据了解,高通发布了一款型号为FastConnect 7900的芯片,采用6nm制程工艺,是一颗融合了“Wi-Fi7+蓝牙+UWB ”多种局域网通信技术的套片。
值得注意的是,这款芯片可以与高通最新发布的5G芯片“骁龙X80”组成新一代的高端移动芯片组,一起使用于手机、PC、车载、IoT等客户。
这或将成为助推UWB产业发展的关键一环。
因为“骁龙X80”+“FastConnect 7900”芯片组合的推出,就意味着高通的UWB进入到手机的时间就很近了。据介绍,搭载该平台的商用终端预计将于2024年下半年发布,到时国产安卓手机厂商就会同步搭载UWB功能,一旦有安卓手机厂商大规模用UWB芯片,其他的手机厂商也会很快跟进。
届时,UWB也许将迎来市场需求的新局面。
借此机会,我们一起来看一下UWB的技术特点与优势,以及当前的应用进展和企业布局情况,更深入的了解UWB技术的发展现状、挑战与未来趋势。
UWB,从军用走向商用
UWB,全称为Ultra Wide Band,是一种超宽带无线载波通信技术。
UWB不同于传统的通信技术,它通过发送和接收具有纳秒或微秒级以下的极窄脉冲 来实现无线传输的。由于脉冲时间宽度极短,因此可以实现频谱上的超宽带,从3.1GHz - 10.6GHz,总共7.5GHz的可用频谱带宽,使用的射频带宽在500MHz以上。
超宽带UWB与其他无线数据传输技术工作频率分布图
(图源:eliko.tech)
这种脉冲信号的宽带特性使得UWB芯片能够在相对较低的功率下传输更多的数据,相比全球导航卫星系统(GNSS)、WiFi和蓝牙等常见的定位技术,UWB技术具有定位精度高、抗干扰能力强、安全性好、传输速度快、功耗低等优点,尤其适用于室内等密集多径场所的高速无线接入。
实际上,UWB并不是一项新技术,它大概在1960年时就被提出,主要用于军事上的雷达系统,属于辅助系统,用量不算太大。
直到2002年2月,UWB获得美国联邦通信委员会(FCC)的批准,开始在民用和商用通信领域得到应用。2007年3月,国际标准化组织(ISO)正式通过了WiMedia联盟提交的MB-OFDM标准,这标志着UWB技术的第一个国际标准诞生,开始向大规模商用过渡。
2013年开始,UWB逐渐应用于公安系统、仓储、物流、医院、工厂、煤矿、工地、展馆、商场、隧道、机房、机场、体育等诸多不同的垂直领域。
UWB进一步被大众所了解,则是在2019年苹果在iPhone 11系列上配备了这一技术,也使得UWB开始逐步被越来越多的设备应用。
在此期间,一些公司开始推出UWB芯片,用于实现高速短距离无线通信以及高精度定位定向。
UWB开始时被定位为一种与Wi-Fi类似的数据传输技术,但由于各种原因,包括功率限制,在商业用途上一直没有取得成功。
当该技术重新定位,主要朝着基于脉冲无线电、基于IEEE 802.15.4a标准的安全测距和定位技术发展之后,为UWB赋予了安全、可靠、厘米级精确距离和位置测量的能力。
简单理解,UWB本质不是为数据通讯服务的,优势在于测距及定位。
UWB的主要吸引力在于其极高的位置和方向精度,可以精确定位物体的位置,误差仅有几厘米,大大高于蓝牙、GPS和其他跟踪方法。
得益于显著的优势,UWB在上述B端市场快速落地,并且逐渐商用。
随着技术的成熟,UWB技术开始开拓B端之外的应用场景,发挥在消费市场的巨大应用潜力。各种终端设备开始集成UWB通信功能,如笔记本电脑、移动电话和智能汽车等消费电子产品。
UWB,寻找落脚点
那么,UWB究竟能为用户带来什么好处?
上面对UWB技术优势的介绍可能不太直观,我们以应用场景为例,可以更清楚的了解到UWB在实际应用中的功能和价值,例如:
苹果利用UWB技术的超高精度定位能力,提高了手机的定位精度,能够感知周围手机的准确位置,苹果将其命名为空间感知能力。通过Airdrop(隔空投送)功能,快速建立无线连接,来为用户传输数据做好准备。
此外,UWB还被苹果应用在了AirTag上,由于其支持厘米级的定位精度,还能够实现立体三维位置跟踪,并且不仅速度快、而且功耗也更低,因此AirTag能够让所有设备都具备防丢功能,而且用户寻找的过程也更为便捷。除了AirTag外,在Apple Watch、HomePod等产品获得UWB的加持后,同样也能够通过精准定位来实现精准定位。
苹果是为数不多大规模在旗下设备中应用UWB的厂商。
三星也在旗下产品中积极引入UWB的应用,自Galaxy Note 20 Ultra、Galaxy Z Fold2开始就加入了这一技术,例如在“对准来分享”功能中,UWB同样也能通过快速定位来建立无线连接,以实现数据传输。同时,三星也推出了SmartTag+智能追踪器。除了终端产品外,三星还通过了支持UWB的Exynos Connect U100芯片,直接面向智能家居、智能工厂和智能汽车领域。
在智能家居领域,小米推出了具备UWB技术的“一指连”功能,以及由此衍生的“一指操控”和“一指投送”功能。借助UWB的精准定位和快速连接特性,“一指连”功能的空间定位已实现厘米级和±3°的角度测量精度,指向即可实现定向操控,还能轻松完成投屏等操作。而在米家生态链这一体系下,UWB的应用也为用户带来了更多的便利性。
去年,华为发布了首款隔空触控电视,创新地搭载了全球首发的华为灵犀指向遥控交互方式,在大屏电视上实现了滑动、拖拽、圈选等手机才有的操控体验。这种绝对指向遥控技术通过UWB技术,达到了“所指即所得”的隔空触控效果。华为表示,这种全新电视交互方式的推出,将让电视行业步入“巨幕手机”的新时代。
从消费电子到智能汽车,UWB的“第二落点”?消费市场正在成为UWB技术的敲门砖,让消费者见识到了UWB的奇妙之处。而仍在消费市场寻找出路的UWB,如今在汽车市场反而有了率先爆发的迹象。
2019年,车联网联盟将UWB列为下一代车辆安全访问技术,促进了移动设备的大规模可用性。随后,多家汽车品牌都开始引入 UWB汽车数字钥匙。
虽然目前已经存在各种形式的无钥匙进入技术,但UWB的采用将使车辆能够在几厘米内实时测量遥控钥匙的确切位置,与其他无线标准相比,UWB极大地提高了车辆的安全性。未来,你可以用支持UWB的设备(比如智能手机)或使用其数字钥匙平台的可穿戴设备解锁车辆,不必随身携带单独的遥控钥匙。同时,也可以支持高精度寻车。
图源:物联网智库
有业内人士表示,“UWB目前应用最广泛、前景最好的场景便是汽车数字钥匙。” 随着蔚来、长城、路虎、宝马等主机厂量产车型的推动,2022年更是被称为“UWB数字钥匙量产元年”。
2023年,业界更是出现了多个标志性事件。无论是苹果的“一掷乾坤”、蜂窝模组龙头移远的入局,亦或驰芯半导体和纽瑞芯的新品发布,都透露出UWB或许将在汽车数字钥匙这一应用大展拳脚。
然而,UWB 在汽车上不仅仅只有智能车钥匙这一个应用场景。
UWB雷达还可以帮助感知周围环境,因为UWB的精度非常高,舱内监测无疑是首先受益于政策法规强制要求的细分市场之一,应用它对人体生物的呼吸来感知车内有没有生物,比如,欧洲新车评价规程Euro NCAP是全球首个将儿童保护纳入评价体系的地区法规,防止大人不小心把门关了,车内的小孩还没出来,可能造成安全隐患。用UWB技术就可以检测到关门之后车内有没有活体存在,给车主报警提示或者直接不让车主关上车门等。此外,UWB的雷达功能还能够实现脚踢打开后备箱。
上述应用会促使UWB在汽车市场的应用推广,而相应的,汽车用户需要用手机中的UWB芯片和汽车的UWB芯片进行交互,进而手机UWB芯片的大规模应用会反向推动其他消费类电子使用UWB技术。
最近几年,在苹果、小米、三星等大厂以及汽车厂商的共同努力下,UWB已经从主要面向行业应用的小众技术,逐渐走到台前,转变为消费市场积极拥抱的大众科技了,同时也成为了资本市场重点关注的领域之一。
目前,UWB技术主要应用在智能手机、汽车、智能家居、可穿戴设备、消费电子标签等领域。其中,中高端手机庞大的出货量,可以持续引领C端智能手表、智能可穿戴、智能家居等各类UWB设备的出货增长。
值得注意的是,智能手机里面加UWB芯片有两种思路:一种就如现在苹果所做的,专门加一颗“U1”芯片,这颗芯片的功能也不只是定位与测距,还有其他的功能,这会更加丰富智能手机的功能;第二种就是在手机主控芯片里面加入UWB功能,就好比现在4G、5G、WiFi、蓝牙都直接集成进一颗芯片一样。
对于第一种方案,新兴的芯片厂商还有机会,而第二种方案则大概率会直接被高通、MTK、华为等移动芯片企业直接吃掉。
根据Techno Systems Research的最新报告,2027年全球UWB的出货量将超过12亿个,年复合增长率超过30%。在“手机生态+汽车生态”的双核驱动下,未来UWB将具有广阔的蓝海市场。 从应用领域来看,到2027年,智能手机依旧是最大的应用市场,其次是智能汽车、智能家居、可穿戴设备、电子标签。
图源:Techno Systems Research
UWB芯片行业现状与挑战
在全球市场上,UWB芯片的主要玩家包括苹果、恩智浦、Qorvo等。其中,Qorvo 在2020年以4亿美元收购Decawave进入UWB 芯片领域,目前主导包括工厂、煤矿、半导体企业等需要定位的B端UWB市场,主要产品为DW系列;而手机领域的UWB的供应以恩智浦和Qorvo两家供应商为主,苹果则是自研自用;而在车规级UWB芯片领域恩智浦一家独大,主要产品为Trimension系列。
此外,意法半导体、英飞凌、瑞萨等传统汽车大厂也加大了UWB的布局,近年来也已经取得了一定的进展。
而在中国市场上,虽然UWB芯片设计领域起步较晚,但由于较好的市场及产业链优势,目前也正在加速崛起中。
UWB芯片国内主要市场参与者包括浩云科技、环旭电子、联睿电子、唐恩科技、精位科技、纽瑞芯、柯锐思德、易百德、瀚巍微电子、优智联、驰芯半导体、捷扬微、清研讯科等,多家国产厂商在UWB芯片领域取得新的进展。
总体来说,无论是国内还是国际,UWB技术都在不断发展和完善,但在国内核心技术和产业链上游方面仍存在一些差距。随着技术的进一步成熟和市场需求的增长,预计未来UWB技术将得到更广泛的应用和推广。
成本难题UWB技术在市场上也能看到一些采用,但为何UWB并没有如想象中那般火爆呢?
归根结底,目前大部分应用都是无关痛痒的,属于体验改善性质的应用,甚至一些改善比较鸡肋,并不能解决前所未有的问题。
另一方面,UWB的实用成本目前依然较高,在中高端产品的向下兼容方面还需要进一步发力。
对此,有业内人士指出,UWB现在价格比较高最主要的原因还是产业链还没有起来。随着半导体工艺技术的不断演进,以及国产UWB厂商的不断崛起,UWB的出货量将不断增大,而出货量的快速增长将在很大程度上带动成本的降低,进而带动UWB在中低端设备中的普及。
UWB标准化进程慢再一个原因是,每项新技术生态建立都需要一个过程。
UWB的行业标准目前总体上还处在相对“散装”的阶段。该技术的应用毕竟横跨了消费级、工业级、车规级等不同场景等级,而每个场景的等级标准也亟待进一步理清。
因此,建立相对统一的标准是绕不过去的拦路虎。
UWB有两个国际标准化组织:一个是UWB联盟,另一个是Fira联盟。
UWB联盟面对的目标市场是B端的RTLS市场,也就是区域/室内定位市场:通过对室内人、车、物位置实时感知,实现管理自动化目的。RTLS市场是以TDOA/TOF三角定位作为的定位算法技术路线,每家公司产品在UWB链路层通讯协议以及RTLS定位算法都不相同,也就没有厂家间产品相互兼容的可能性。
FiRa联盟的成员包括苹果、索尼、三星、高通、小米、OPPO等知名厂商,并致力于跨垂直业务领域开发基于IEEE 802.15.4标准的UWB应用场景,目标是制定UWB室内定位行业的互操作性标准,旨在打破不同标准和制式的限制,推动全球统一标准的形成。
但整体来看,UWB雷声大雨点小,加上这几年终端厂家日子不如以前。对于融合UWB技术,相比WiFi、BLE、5G而言热情度不高。大厂多采取观望态度,多数在培育和寻求市场,不做重大的战略投入策略。
UWB,趋势解读
基于UWB行业发展现状、应用进展和技术挑战,物联传媒观察到UWB发展的几大趋势,笔者对此做了精简总结:
1. 国产UWB芯片玩家正在崛起 :国产UWB芯片玩家大约在2019年后陆续开始布局,目前,几家进度快的国产芯片玩家已经实现了芯片量产,预计一两年之内会有更多的产品实现量产。国产芯片玩家的崛起势必会给市场注入更多的活力,很多应用场景或者产品需要在某些层面有定制化的功能,并且对成本要求极低,这都将会是国产UWB芯片玩家的机会。
2. 安卓手机将快速普及UWB芯片 :iPhone早就普及了UWB芯片,此前,关于安卓手机使用UWB芯片的新闻时有耳闻,但进展缓慢。但此次随着高通推出集成UWB功能的5G套片,直接一颗多合一的芯片卖给手机厂商,这对手机厂商而言是最佳的方案,也将会直接带动UWB在安卓手机厂商的普及。
3. 低成本是行业刚需 :无论是B端还是C端企业,都一致反馈目前的UWB产品太贵,需要降价,这其实是一种需求传导,需求方的一个普遍认知是:UWB这个技术很好,但是产品太贵。而基于这样的需求现状,上游产业无论是芯片厂商,还是产品与方案商,最有效的应对策略就是“把价格打下去”,至少现阶段来说,这不是一种恶意的价格战,而是满足行业需求的举动。
4. 行业分工开始明确 :几年前,UWB行业现状是,芯片企业数量很少,然后有众多方案商,各家方案商的产品与业务领域都高度重合。而当前,逐渐看到了产业分工的趋势,有部分企业逐渐聚焦于做模组或者标准硬件产品,有部分企业逐渐只做定位软件,部分企业逐渐聚焦于垂直行业的整体方案等。这是产业在发展壮大的一个良好信号。
5. UWB厂商有的放矢,深耕垂直行业 :几年前,几乎所有的方案商啥行业项目都会去做,但如今,国内大多数UWB方案商在有意识做减法,聚焦精力深耕几个垂直行业,理解这个行业或用户的业务逻辑与需求,打造一体化的信息化方案。
6. UWB多模融合产品逐渐增多 :无论是B端产品,还是C端产品,如果要定位都会涉及到室内外融合,或者与其他技术的融合。比如B端产品,UWB往往需要跟蓝牙、GNSS甚至LoRa、WiFi等传输技术融合起来的产品,基于这样的需求,未来在芯片上游端,也会逐渐出现多模或者合封的产品。
总之,UWB超宽带是一项潜力巨大的技术。
有业内人士表示,未来UWB会成为一种跟蓝牙、WiFi相似普及程度和规模的无线技术,也正是如此,行业厂商不断深耕UWB领域,并且在多个应用场景上去做从芯片底层技术上的支撑。
但UWB目前仍处于起步阶段,正面临来自蓝牙、GPS和Wi-Fi等技术的激烈竞争。虽然UWB在安全性、高带宽、双向通信等许多方面存在优势,使其在许多应用中都能获得好评,然而,UWB因行业使用量不高导致它的产品价格较高,市场推广仍然艰难。
同时,UWB技术的门槛也很高,从研发到落地,不仅要符合监管要求、一致性要求,而且还要顺利通过FiRa PHY认证测试以及ToF和AoA测量,可以说,UWB技术的特点和部署确实会给测试带来巨大的挑战。
虽然目前UWB的发展面临诸多挑战,但随着消费电子市场的推动,尤其是高通UWB集成芯片的推出,及其加速进入汽车市场,无疑为UWB市场发展提供了新的动能。
我们有理由相信,UWB技术在未来几年将实现更大的突破。但它并非旨在取代 Wi-Fi、蓝牙或NFC,而是智能地补充它们。
写在最后
UWB还不是香饽饽,更不是救命稻草,需要产业链上下游企业的积极摸索和共同参与,围绕功耗、成本以及标准化等方面解决问题,开启UWB芯片产品的“芯”篇章。
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