iPhone 11 上的精准定位技术,你在汽车上也可以用了

摘要

未来,我们家里、办公室和汽车的钥匙,很可能都会被 UWB 技术所取代。

在今年秋季的苹果新品发布会上,全新 iPhone11 系列亮相。尽管被吐槽「没什么创新」、「浴霸三摄太丑了」…但还是逃不过「真香」定律,周围很多朋友抢着第一时间订购。其实 iPhone 11 有一个很重要,但容易被人忽略的升级,那就是加入了 U1 芯片。官方介绍中,iPhone11 加入了「空间感知」功能,可以精确定位其他苹果设备。

         苹果官方对超宽频技术在新 iPhone 上功能应用的说明 | 官网截图

让 U1 芯片拥有空间感知能力的其实是一项叫做超宽频(Ultra Wide Band,简称 UWB)的技术。具体来说,当使用 AirDrop 时,只需要将手机指向别人的 iPhone,对方就会优先出现在你的分享列表中。苹果将这个功能形容为「客厅里的 GPS」,核心是「精确定位」。

不过超宽频并非什么新技术,早在上世纪 60 年代,UWB 就被用作军事领域。它属于一种无线载波通信技术,不采用正弦载波,而是利用纳秒级的非正弦波窄脉冲传输数据,因此其所占的频谱范围很宽。UWB 技术具有系统复杂度低,发射信号功率谱密度低,对信道衰落不敏感,截获能力低,定位精度高等优点,尤其适用于室内等密集多径场所的高速无线接入。

从这些特点来看,UWB 提供精确、安全、实时的定位功能,这是其他无线技术(如 Wi-Fi、蓝牙和 GPS)无法比拟的,这也决定了它非常适合应用于汽车的无钥匙进入系统。

在之前的文章《觉得无钥匙进入酷炫,是因为没吃过车被偷的苦》中,极客公园(ID: geekpark)介绍了恩智浦联合大众进行的一系列 UWB 应用的尝试。

一辆基于大众 Arteon 打造的概念车亮相德国汉堡。它集成了 5 个 UWB 标签和 2 个变量标签,研发周期在 12 个月左右。目前它能够实现的主要功能有:车辆防盗、拖车挂接装置自动激活和车内乘客监测。未来基于 UWB 技术可能实现的应用场景将拓展至自动代客泊车,自动泊车,停车场进入和免下车支付。

         个性化汽车门禁手势识别配有超宽带技术的车钥匙结合高精度传感技术和人工智能,能够学习用户个性化手势,轻松打开车门 | NXP

恩智浦目前正式推出代号为「NCJ29D5」的 UWB 芯片。这项技术旨在让装有 UWB 的汽车、手机和其他智能设备具备空间感知能力,使汽车能够准确定位用户的所在位置,从而使智能手机首次实现与最先进的遥控钥匙同等的便利性。用户能够打开车门并启动汽车,无需将手机从口袋或包里拿出,或者通过智能手机实现安全遥控停车。新型 UWB 集成电路还可通过中继攻击功能最大程度防止汽车被盗。

据极客公园了解到的信息,恩智浦、宝马集团、大陆集团以及其他公司通过车联网联盟(CCC)和 IEEE 合作研究 UWB 部署事项,以确保在车辆、移动设备和消费者设备的交叉领域使客户获得最佳体验。所有的标准化工作旨在实现免手持智能门禁和其他基于 UWB 汽车定位用例的全球标准。

值得一提的是,在智能手机日渐成为消费者数字生活的核心,基于智能手机的便携门禁会成为一系列汽车 UWB 用例的开始。而除了智能门禁和远程停车外,恩智浦汽车 UWB 还支持以下功能的实现:

  • 近程雷达:用于生命体征检测和便捷式后备箱门禁
  • 智能手机代客泊车:可通过智能手机应用程序将汽车「送到」停车位,实现自动泊车
  • 电动汽车充电:自动定位到车载充电器
  • 免下车付款:精确定位,实现安全在线付款
  • 汽车作为钥匙:汽车能够无缝完成进入车库/停车场的操作
在智能手机日渐成为消费者数字生活的核心,基于智能手机的便携门禁会成为一系列汽车 UWB 用例的开始 | NXP         

此前,恩智浦和大众联合打造的概念车还展示了一项叫做「汽车门禁的步行模式识别」的功能。大众的这枚集成了 UWB 技术的智能钥匙可以通过高精度感知技术和人工智能来学习个性化的用户肢体语言。假设你想用一种特别的姿势来解锁汽车,你可以通过持续训练直到他学会为止。

「我们认为 UWB 有着很广阔的应用前景。作为 FiRa 联盟的联合创始人之一,恩智浦不光是在技术创新上进行努力,同时也在和其他合作伙伴一起推动相关标准的建立以及新应用案例的挖掘。我个人认为一个很有潜力的应用场景是,UWB 技术未来很有可能取代我们家里、办公室和汽车的钥匙。」恩智浦首席技术官 Lars Reger 如是说。

而除了汽车生态之外,恩智浦预计到 2025 年全球会有 750 亿台智能互联设备的市场。到那个时候,怎么和这些设备能通过简单、安全的方式进行互动就成了关键问题。让它知道是用户本人,并知道其精确的位置,根据用户的偏好对环境做出相应的调整,你根本不用说一句话或者按一个按钮。

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