Patente de banda ultraancha de mina de carbón
A través de la tecnología UWB, el iPhone puede encontrar AirTags con precisión y localizar la distancia y la dirección. Suena genial, pero el alcance efectivo de una conexión UWB no es tan grande. En uso real, esta distancia es de sólo unos 10 metros como máximo. Fuera del alcance de la señal, aún debe conectarse a través de Bluetooth para controlar que AirTag emita sonido y encuentre su ubicación.
Y solo las series iPhone 11 y 12 equipadas con chips U1 pueden establecer conexiones UWB con AirTag. Los iPhone anteriores solo podían buscar a través de señales Bluetooth.
Como tecnología de conexión inalámbrica, UWB no puede sustituir al Bluetooth. Sin embargo, Apple claramente está implementando UWB a un nivel más profundo. El Apple Watch Series 6 lanzado el año pasado también está equipado con el chip U1. Hasta ahora, no tiene ninguna funcionalidad relacionada con UWB y no se puede utilizar para buscar AirTags.
Este enfoque no es "Apple". Apple rara vez agrega características "agradables" a sus productos, y mucho menos los llena con tecnología no utilizada. ¿Qué medicamento vende Apple que valora tanto la UWB?
UWB es la abreviatura de banda ultraancha.
Esencialmente, es un protocolo de comunicación similar al Bluetooth y al Wi-Fi. La diferencia es que UWB cubre una banda de frecuencia amplia, desde 3,1GHz hasta 10,6GHz, por eso se llama UWB. En comparación, la banda de frecuencia de cobertura de Bluetooth es de sólo 2.402-2.480 GHz. El Wi-Fi también tiene algunos canales muy estrechos, 2,4 GHz y 5 GHz.
Por supuesto, lograr una cobertura de banda ultraancha tiene un costo. En comparación con Bluetooth y Wi-Fi, la potencia de transmisión de UWB en una frecuencia específica es mucho menor, sólo puede emitir "señales de pulso" cortas en lugar de ondas sinusoidales y transporta menos información.
Cualquier protocolo de comunicación es el resultado de compensaciones. Lo mismo ocurre con UWB, que sacrifica cierta velocidad de bits y distancia de transmisión a cambio de una mejor antiinterferencia, una velocidad de conexión más rápida y un menor consumo de energía.
Ya en 2002, la Comisión Federal de Comunicaciones aprobó la UWB para uso civil. Anteriormente, algunas personas creían que UWB podría convertirse en el protocolo estándar para la transmisión de datos de próxima generación, pero era difícil equilibrar la distancia de transmisión, la velocidad, el consumo de energía, el costo, etc., lo que lo hacía perder frente al Wi-Fi.
UWB emite "señales de pulso", lo que le otorga dos ventajas funcionales únicas: posicionamiento preciso y seguridad extremadamente alta. Estas dos características hacen que UWB tenga repentinamente la posibilidad de resurgir después de 20 años de silencio.
UWB envía una señal de pulso muy corta, lo que significa que la señal que un dispositivo puede enviar contiene una "marca de tiempo". Después de que el dispositivo B procesa la señal y la envía de vuelta, el dispositivo A puede calcular cuánto tiempo ha estado la señal en el aire. El tiempo multiplicado por la velocidad de la luz es igual a la distancia entre los dos dispositivos. Esto es similar al principio de alcance del radar.
Al mismo tiempo, debido a que la distancia medida por UWB es extremadamente precisa, si se colocan varias antenas en el dispositivo, se pueden recibir señales a través de diferentes antenas, se puede medir la diferencia de distancia y la dirección. de la señal en el espacio se puede calcular. La orientación de rango permite un posicionamiento relativo preciso.
Además, las señales de pulso de banda ultraancha son extremadamente precisas en el dominio del tiempo y son casi imposibles de ser interceptadas y manipuladas. Esto lo hace más seguro y puede usarse para autorización de conexión de alta seguridad.
En otoño de 2019, Apple instaló por primera vez el chip U1 específicamente para la comunicación UWB en el iPhone 11.
Basado en el chip U1, Apple proporcionó por primera vez un escenario de aplicación: caída de aire y transmisión direccional. Un iPhone equipado con un chip U1 intentará establecer una conexión UWB durante el lanzamiento aéreo, de modo que "cualquier dispositivo que el usuario apunte será recomendado en la parte superior", lo que facilitará a los usuarios elegir el objeto al que transferir archivos. Por supuesto, esta función sólo se puede implementar entre iPhone 11 y iPhone 12 equipados con U1, y no tiene nada que ver con iPad y Mac.
En la actualidad, los escenarios de aplicación de UWB, incluido AirTag, siguen siendo relativamente limitados, y UWB solo representa una pequeña parte de la experiencia del producto Airdrop y AirTag.
Después del lanzamiento de AirTag, algunos usuarios descubrieron que el año legalmente indicado en su manual era 2019, lo que indica que AirTag pudo haber completado su desarrollo hace mucho tiempo y originalmente estaba destinado a ser lanzado junto con el iPhone 11. Apple retrasó el lanzamiento de iPhones con capacidad UWB porque quería hacerlos más populares.
En la WWDC de 2020, Apple también abrió la función de "interacción de campo cercano" basada en UWB a desarrolladores externos. Los desarrolladores pueden utilizar esta interfaz para lograr alcance y dirección en tiempo real entre iPhones. En la introducción oficial, Apple sugirió que se podrían desarrollar algunos juegos pequeños basados en esta función y demostró un "juego de pinball" somatosensorial.
No sólo Apple, otros fabricantes también están intentando implementar UWB. Xiaomi propuso la función de "conexión con un dedo" basada en UWB en junio y octubre del año pasado. Al implantar chips UWB en teléfonos móviles y hogares inteligentes, el teléfono móvil puede detectar automáticamente cuando apunta a un dispositivo doméstico inteligente y abrir el menú de control del dispositivo, convirtiendo así el teléfono móvil en un "control remoto inteligente".
Debido a que la conexión UWB tiene alta seguridad, también se puede utilizar para diversas autorizaciones de "desbloqueo", como cerraduras de puertas inteligentes, cerraduras de automóviles, etc. En CES 2019, Samsung lanzó una cerradura de puerta inteligente que utiliza la función UWB para desbloquearse automáticamente cuando un miembro de la familia se acerca a un metro de la puerta.
Apple ha solicitado patentes relacionadas con las llaves de coche UWB. En la WWDC 2020, Apple lanzó la función de llave de coche del iPhone. Actualmente, el desbloqueo de los automóviles se basa en NFC y es necesario conectar el teléfono móvil a la manija de la puerta del automóvil. Si esta función se expande a UWB en el futuro, los usuarios podrán desbloquear sus automóviles automáticamente sin sacar sus teléfonos. En comparación con las soluciones actuales de entrada sin llave, la seguridad mejorará enormemente.
Para Apple, lo primero que debe adoptar la tecnología UWB es solucionar los problemas "específicos" de la entrega aérea y AirTag. Pero la industria también tiene sueños más grandes.
Anteriormente, el principal escenario de uso en el campo UWB era toB, que proporcionaba principalmente posicionamiento interior de alta precisión para almacenes, fábricas y otros escenarios. Esta solución de posicionamiento requiere colocar una "estación base de posicionamiento" en el interior con anticipación y luego colocar etiquetas UWB similares a AirTag a los objetos y personas que se ubicarán, para lograr un posicionamiento preciso de la ubicación objetivo.
Du Yanxing, CEO de Quanji Technology, que lleva muchos años trabajando en este campo, afirmó en una entrevista con Geek Park que si en el futuro los smartphones empiezan a estar equipados con chips UWB de serie bajo el Liderado por Apple, esta solución de posicionamiento en interiores permitirá salir de la escena toB y comenzar a ingresar al campo toC. En muchos lugares públicos, como centros comerciales, se pueden instalar estaciones base de posicionamiento UWB para brindar a los clientes servicios de navegación interiores precisos.
Suena un poco lejano, pero en realidad esta es la dirección que Apple está explorando. En 2013, Apple lanzó la solución de posicionamiento en interiores iBeacon basada en el protocolo Bluetooth de bajo consumo. El principio es similar al posicionamiento en interiores UWB, pero el protocolo de comunicación es diferente. A través de iBeacon, los minoristas pueden proporcionar a los usuarios servicios de navegación y posicionamiento en interiores, y también pueden activar algunas acciones en el iPhone, como recomendar automáticamente abrir una aplicación y recibir información sobre los productos vendidos en las cercanías.
IBeacon finalmente falló. Por un lado, la razón es que la precisión de posicionamiento de Bluetooth no es suficiente y su capacidad antiinterferencias en lugares públicos no es lo suficientemente buena. Por otro lado, este escenario de uso es todavía relativamente débil y no tiene requisitos particularmente estrictos;
Es difícil decir si Apple revivirá iBeacon a través de UWB. Sin embargo, UWB ya es una parte importante de las reservas tecnológicas de Apple y pertenece al equipo de tecnología de posicionamiento. En la arquitectura de hardware de Apple, UWB se puede utilizar para determinar la ubicación, establecer conexiones e implementar funciones. También debe estar equipado con Bluetooth, Wi-Fi, GPS, NFC y otras tecnologías.
Es difícil decir si el fracaso de iBeacon se debió a una tecnología deficiente o a la escena misma. La respuesta a esta pregunta determina si Apple revivirá iBeacon Apple con UWB.
Algunas personas pueden estar preocupadas. Apple siempre ha sido una empresa que aboga por la "simplicidad" y tiene una estricta "estética técnica". Sólo cuando una tecnología puede cumplir una función se agrega al hardware. ¿La implementación anticipada de UWB hará que el producto esté cada vez más inflado o incluso pierda el control de la demanda?
La respuesta puede no ser la tecnología. Al igual que AirDrop y AirTag, tienen una lógica técnica compleja detrás, pero desde la perspectiva del usuario, son extremadamente intuitivos y fáciles de usar. Los teléfonos inteligentes de hoy no son como los de hace diez años. Existe una clara correspondencia entre tecnología y funcionalidad. El sensor de luz se utiliza para ajustar el brillo de la pantalla y el sensor de gravedad se utiliza para ajustar la orientación de la pantalla.
Muchas funciones y tecnologías de los teléfonos inteligentes actuales no tienen una relación clara. Por ejemplo, Apple combinará los cambios de intensidad de Wi-Fi, Bluetooth y otras señales inalámbricas y la aceleración inducida para determinar si el usuario está conduciendo y activar el modo de conducción. Volviendo a UWB, Apple ha mantenido la moderación del producto y no ha agregado funciones a AirTag. Pero no hay duda de que Apple sigue pensando en cómo utilizar mejor la tecnología UWB.
Esta es la parte más esperada.
Autor: Jesse
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