未來6年出貨暴增500%！UWB市場加速爆發，機會在哪？
今年4月21日，蘋果正式發布了搭載UWB（Ultra Wideband，超寬帶無線通信）技術的追蹤器AirTag，引發了全球對于UWB技術的關注。實際上UWB技術并不是一項新的技術，其在蘋果AirTag發布之前就已經被應用到了雷達、近距離通信、室內定位等行業應用領域，只不過量級都比較小。而蘋果AirTag的推出，則徹底引爆了UWB技術在消費類市場的應用。在7月20日的“第九屆年度中國電子ICT媒體論壇暨2021產業和技術展望研討會”上，全球UWB市場的主要供應商之一，Qovro詳細介紹了其在UWB領域的布局。
什么是UWB？它的優勢在哪？
UWB是一種源自于軍用雷達的無載波通信技術，通過在寬達GHz的頻譜上，利用時間間隔極短(小于1ns)的非正弦波窄脈沖信號來表示0或1，以此來傳輸數據。與WiFi、藍牙、GSM等利用載波方式，在特定頻段利用波形變化傳送信號的無線通信技術相比，UWB是一種截然不同的無線通信技術。同時，UWB設備之間，通過 ToF（時間到達）、TDOA（到達時間差）算法可以實現精確定位。目前UWB技術主要也是被應用于近距離無線通訊和追蹤定位等領域。特別是在蘋果AirTag發布之后，UWB在追蹤定位市場的應用徹底爆發。
相對于傳統的WiFi、藍牙定位、GSM、RFID、GPS定位來說，UWB技術擁有很多的優勢。比如：定位精度更高，可以達到厘米級定位；時延更低，ms級時延，比GPS響應時間快50倍；安全性更高，UWB發射功率很低，接近雜波值，加上信號寬度約為1ns，這些脈沖信號散布在相當寬之頻帶，因此不易被偵測。且UWB符合IEEE 802.15.4z 規定的安全標通信和范圍；信號覆蓋范圍更廣，UWB為25到250米，高于藍牙和WiFi，且UWB做室內、室外定位都可以，GPS無法做室內定位；同傳輸速率更高，UWB可利用的頻段帶寬可達數GHz或更寬，傳輸速率可達數百Mbps，高于藍牙，僅比WiFi低。此外，在功耗上，相比需要復雜的RF系統架構的WiFi、藍牙、GSM等定位方式來說，UWB由于只需發送脈沖電波，發射功率可低至1mW，消耗的功耗更低。最后，在綜合成本上，UWB無需功率放大器、射頻/中頻轉換元件、震蕩器、石英元件，也不需要零中頻（Zero-IF）架構，因此隨著UWB的出貨量的增長，具備較大的成本降低空間。
據Qorvo中國區移動事業部銷售總監江雄介紹，UWB之所以能夠從眾多定位技術當中脫穎而出，最為關鍵的因素在于其定位精度更高。相比WiFi和藍牙來說，其定位準確率僅70%，誤差通常大于5米，窄帶Time of Flight技術定位準確率也只有70%，且誤差通常大于2米。而UWB技術的定位準確率高達100%，誤差僅0.1米。而且，UWB可以在10s內尋找1000個物件，這些都是其他定位技術所無法比擬的。
市場前景廣闊，2027年全球出貨將超12億個
根據研究機構Techno Systems Research發布的《2021 年超寬帶市場分析》顯示，目前UWB市場四個最的主要應用市場分別是：實時定位系統（RTLS B2B），例如工業和零售室內定位系統應用；智能手機、可穿戴設備和費者標簽；汽車和智能家居。其他的應用則包括智能門、閘機和付款等。
根據預測，2021年全球 UWB 的出貨量預計將達到 2 億個以上，到 2027 年將超過 12 億個，6年時間增長了5倍。從具體的應用領域來看，智能手機將在 2027 年成為 UWB 的最大應用市場，其次則是汽車、智能家居設備、可穿戴設備、消費者標簽和 RTLS B2B。
以智能手機市場為例，蘋果已率先從iPhone 11系列開始，將UWB技術引入到了iPhone手機當中。此外，三星也已經將UWB技術引入到了其 Galaxy Note 20 Ultra，Galaxy Z Fold 2，S21 Ultra 和 S21 Plus等諸多旗艦手機當中。另外，有跡象表明， OPPO，vivo、小米等智能手機廠商也將計劃在后續的旗艦機型當中引入UWB技術。
在智能家居市場，蘋果已經在其 HomePod mini當中加入了UWB技術，蘋果還將在新的Apple TV加入UWB 技術。此外，小米、OPPO也都有計劃推出集成了UWB技術的智能家居產品。2020年10月12日，小米發布了關于UWB技術想象力的概念視頻。在概念視頻中，區別于現在智能家居先連接再尋找打開的操控方式，小米通過UWB技術可以賦予手機與智能設備空間感知能力，手機指向設備即可連接操控。
在定位器市場，蘋果已率先推出了AirTag，三星也推出了Galaxy SmartTag＋。后續可能其他智能手機廠商也會跟進。
此外，內置UWB芯片的智能手機/智能手表會可以自動打開門鎖；通過地鐵閘機，內置UWB技術的智能手機/智能手表可自動感知刷卡通行，這一切都將是可以通過UWB技術實現的無需另外操作和無感知的智能行為。UWB技術還可以應用在博物館室內導覽/導航等方面。此外，一些汽車廠商也在嘗試使用UWB技術（比如寶馬、大眾、特斯拉等），以實現更安全的解鎖，甚至通過運動軌跡 步態識別 設備檢測實現身份鎖定。
當然，UWB除了可以提供位置服務之外，還可以提供數據傳輸服務。目前主要是利用UWB的高傳輸速率，還有低延遲的特性，來做數據的傳輸。適用于一定距離范圍內的移動設備的數據傳輸，比如AR/VR應用，手機對手機，手機對耳機等等。
根據Techno Systems Research 預測，到 2027 年，將有一半的智能手機會帶有UWB。在智能家居設備市場中擁有 UWB 產品的份額也將達到 17％。在汽車市場，UWB技術的滲透率將達到23.3％。
從具體市場規模來看，根據天風證券的預測，全球UWB定位市場規模將由2018年30-41億美元增長到2022年的123-164億美元，并將保持40%以上復合增長率。
揭秘Qorvo在UWB領域的布局
對于UWB技術來說，UWB芯片是最為關鍵的一環。目前國內主要的UWB芯片研發廠商主要包括浩云科技、精位科技、紐瑞芯、易百德、瀚巍微電子、優智聯等。不過，目前國內的這些UWB芯片廠商體量和技術實力相對于國外大廠仍有較大差距。
作為UWB芯片市場的領先供應商，Qorvo的UWB芯片早在2013年就已經在工業領域應用。隨后在2020年1月，Qorvo收購了位于愛爾蘭的UWB芯片供應商Decawave，使其成為了Qorvo 移動產品事業部的 UWB 業務部門，大大加強了Qorvo在UWB領域的實力。
當時Decawave也是唯一支持IEEE 802.15.4的UWB定位芯片廠商。其提供低成本的芯片出售，零售價格在幾美元。型號為DW1000的芯片，符合IEEE 802.15.4-2011 UWB標準協議（在理想條件下，最大可測量范圍為300m）。
隨后在2020年11月，Qorvo又宣布收購了總部位于法國巴黎的UWB應用軟件供應商 7Hugs Labs。值得一提的是，7Hugs Labs 此前一直是Decawave的軟件合作伙伴，7Hugs Labs 團隊加入 Qorvo 之后，將幫助其創建面向各種生態系統的完整 UWB 解決方案（包括芯片、固件和軟件）。
目前在UWB技術領域，蘋果無疑是技術實力最強，出貨最多的廠商，但蘋果的UWB芯片并不對外供應。而在公開的UWB芯片市場，Qorvo無疑是實力最強、布局最為全面的技術廠商之一。
Qorvo中國區移動事業部銷售總監江雄表示，“我們提供的UWB芯片具有非常好的性能、且低功耗，下一代還將推出集成度更高的產品。我們還提供了比較全面的技術支持，也會提供很多軟件支持給客戶，還有生態系統，現在非常完善。我們可以為客戶提供一整套的完整的UWB解決方案?！?/p>
△Qorvo中國區移動事業部銷售總監江雄
據了解，到目前為止，Qorvo的UWB技術已經被應用在了礦山、公安系統、倉儲、物流、智能工廠等40多個不同的垂直市場，Qorvo的UWB芯片出貨已經超過了1500萬顆。
“因為以前工業上的量不是很大，所以也導致了Qorvo的UWB芯片出貨似乎量也并不是特別大。比如說工廠假設有5000個人，需要定位人員的位置，大概5000個人戴5000個標簽，再布二分之一比例的基站，大概2000多個，一共也就不到8000顆芯片，量不會太大。只有手機上應用的量起來，UWB芯片的出貨量才會正真大起來。”Qorvo超寬帶事業部高級銷售經理Jessic進一步解釋到。
△Qorvo超寬帶事業部高級銷售經理Jessic
對于大家關心的UWB技術的成本問題，Jessic表示，“我們是混合信號的芯片，所以比目前在市場上的其他UWB芯片價格會稍微高一點。但我們認為未來的廣泛應用，如果是藍牙的體量的話，就可以降低到與藍牙一樣的價格?！?/p>
需要指出的是，雖然UWB技術可以在提供定位服務的同時提供高速率的數據傳輸，但是目前Qorvo提供的UWB芯片主要面向的還是定位服務方面，傳輸速率上最高為27Mbps。
Jessica透露，后續Qorvo會繼續往高速率去做，未來會提供54Mbps、108Mbps的產品。不過，Jessica強調，雖然UWB傳輸速率可以做到比藍牙更高，并且也比較適合于像AR/VR一類有實時位置變動的應用，可以根據體感變動位置實時傳輸相應的音樂、照片或坐標，可以有比藍牙更好的體驗，但是如果利用UWB來做長時間的高速率傳輸，功耗會非常高，目前建議還是WiFi比較好。
對于UWB市場的發展，江雄表示，“隨著蘋果、三星、博世大廠的加入，UWB生態正在加速完善，現在正是UWB市場爆發的時候，我們已經有非常多的客戶在關注，也有很多的客戶在使用我們的UWB技術。除了前面提到的小米、OPPO等手機廠商，美的等家電廠商也都在關注UWB技術。UWB技術在手機上的應用將帶動整個市場的發展?！?/p>
