人們常說：“蘋果公司根本就不需要作消費者調(diào)研。”這是對蘋果公司堅持顛覆式的技術創(chuàng)新從而引領消費者需求最好的褒獎。2021年4月，蘋果的AirTag正式發(fā)布，內(nèi)置蘋果自研的U1芯片，通過超寬帶精準定位技術（UWB）技術實現(xiàn)高精度的定位追蹤，尤其是室內(nèi)環(huán)境的定位，售價229元起。
熟悉蘋果產(chǎn)品的朋友應該早有了解，2019年蘋果將UWB技術通過U1芯片內(nèi)置到了iPhone11系列手機中，當時的發(fā)布會上，蘋果營銷主管Phil Schiller對于U1芯片的描述是“利用UWB技術實現(xiàn)了空間感知”，能夠[敏感詞]定位其他同樣配備U1芯片的蘋果設備。
正是U1芯片的發(fā)布，蘋果將UWB技術帶入了公眾視野。隨后2020年，三星和小米均發(fā)布了基于UWB技術的解決方案。
AirTag再次掀起了UWB技術關注熱點，很多業(yè)內(nèi)人士認為AirTag有望成為下一個影響IoT（物聯(lián)網(wǎng)）行業(yè)的顛覆性產(chǎn)品。
然而，距發(fā)布新品至今3個多月時間，我們似乎發(fā)現(xiàn)AirTag并沒有像之前TWS耳機那樣成為爆品，身邊購買Airtag的寥寥無幾。而三星、小米等大廠推出的UWB方案，也尚未真正進入到我們的日常生活。
為何蘋果等大廠的帶貨能力神奇不再？UWB技術究竟有何魅力？在哪些場景具有應用剛需？UWB的商業(yè)化終局將在何方？本文將探討UWB從技術走向成熟商業(yè)化之路。
UWB是一種無線載波通信技術，利用納秒級的非正弦波窄脈沖傳輸數(shù)據(jù)，該窄脈沖在頻域上很寬，所以叫超寬帶。因為UWB時域信號脈沖較窄，所以在時間、空間上有較大分辨力，比較容易抵抗室內(nèi)信號傳輸常見的多徑效應的影響，因此測距和定位精度較高。
UWB的定位原理和衛(wèi)星定位很相似，通過布置已知坐標的定位基站，需要定位的人或物攜帶定位標簽，標簽按照一定的頻率發(fā)送脈沖，不斷和已知位置的基站進行測距，軟件系統(tǒng)通過算法就能定出標簽的位置，精度能高達10cm左右。
早期UWB的技術研究主要用來解決短距離、高速率的傳輸問題，但因為相關的標準推動工作緩慢，導致短距離高速率通信市場已經(jīng)被Wi-Fi所占領。在短距離通信市場不如意的UWB技術，在高精度定位領域被市場發(fā)現(xiàn)了它的價值。
以下是幾種主流的定位技術比較，UWB定位精度高、可傳輸數(shù)據(jù)、安全性高，但和Wi-Fi、藍牙、RFID等相比，在定位基站和定位標簽的價格上有10倍以上的價格差距，導致整體的建設和使用成本居高不下。
UWB的產(chǎn)業(yè)鏈中（如下圖所示），最為核心的產(chǎn)品便是UWB芯片。除蘋果外，全球僅有Decawve一家（2020年4億美金賣給Qorvo)穩(wěn)定供貨。2018年，Decewave營收3億人民幣，凈利約1億人民幣。雖然另一芯片設計巨頭NXP也開始涉足UWB芯片領域，但以當前競爭格局來看，芯片端看不到降價的趨勢，UWB和基站的價格仍將保持高位。
對于現(xiàn)階段UWB技術的商業(yè)化進程，我們認為，由UWB的室內(nèi)定位和高精度定位產(chǎn)生的價值，可以覆蓋其高昂的成本，因此能夠率先在剛需性特別強的場景中落地，比如在煤礦和畜牧領域中應用。
華為在2020年宣布了全國首座5G智慧煤礦項目的落地，煤礦也一時間也成為了香餑餑，容億投資的企業(yè)——科達自控也是華為在智慧煤礦方案中的重要合伙作伴。
要打造一座智慧礦山，涉及的方面有很多，比如礦區(qū)的視頻監(jiān)控、自動化設備以及定位系統(tǒng)，而煤礦對于人員的安全有強管理需求，人員定位系統(tǒng)一直是智慧煤礦重要的一環(huán)。
2020年，國家煤礦安監(jiān)局組織全國安標委編制的《煤礦井下人員定位系統(tǒng)通用技術條件（征求意見稿）》，里面有一條指標為：“煤礦井下人員[敏感詞]定位系統(tǒng)最大靜態(tài)定位誤差應不大于0.3m”。在市場上主流的無線定位技術中，能達到這個精度的也就只有UWB。在此之前，UWB也已經(jīng)進入煤礦領域，但受制于成本，并沒有大規(guī)模推廣。隨著國家強標的制定，UWB方案有望實現(xiàn)快速滲透。
目前全國有一定規(guī)模的煤礦大概有4000座左右，平均每座煤礦UWB的基站需求是100個左右，由此可以預估煤礦基站總需求是40萬左右，煤礦礦工人數(shù)總體約450萬人左右，按1人1個標簽，UWB標簽的需求量約450萬個。
UWB在畜牧領域中更有想象力。以最為典型的生豬養(yǎng)殖業(yè)舉例，自2018年以來，非洲豬瘟爆發(fā)，重創(chuàng)生豬生產(chǎn)，直接經(jīng)濟損失高達數(shù)十億元，直到2021年中才有所緩解，養(yǎng)豬業(yè)對于生豬狀態(tài)的科學管理有強烈需求。
現(xiàn)有的技術手段是通過RFID技術實現(xiàn)生豬識別，通過在生豬身上安裝電子標簽，根據(jù)電子標簽唯一的ID碼與生豬進行一對一匹配，并且可以隨時隨地對動物進行跟蹤與管理。
但RFID技術無法實現(xiàn)雙向通信，只有當動物進入RFID閱讀器識別范圍內(nèi)，或者飼養(yǎng)人員手持終端閱讀器靠近動物時候，閱讀器才能識別動物的相關信息。
也正是因為RFID識別的天然不足，幾年前“豬臉識別”技術也一度走紅，研究人員希望通過“豬臉識別”技術，操作者只需要舉起手機，對著某頭豬掃一掃，就能得到豬的編號、豬的父母、品系等信息。
豬臉識別固然能采集到豬的圖形信息，但是對于豬身體狀態(tài)和位置信息，卻沒辦法進行精準的定位。我們設想這樣的一個場景——如果在一個規(guī)模化養(yǎng)豬廠中（一般1萬頭以上）有零星幾只爆發(fā)豬瘟，如何能夠在第一時間將其找到并隔離？現(xiàn)有的技術中，UWB技術是最有效的手段。UWB+溫度傳感器做成標簽，取代RIFD標簽植入豬的耳部或者頸，能夠實時對豬的狀態(tài)進行監(jiān)控，并且能迅速對瘟豬進行定位。
業(yè)內(nèi)人士估計，豬臉識別的成本在每頭豬50元左右，而傳統(tǒng)的RFID豬耳標簽僅需約1.5-2元。當UWB+溫度傳感器標簽成本下降到20元以內(nèi)時，該方案有望實現(xiàn)快速滲透。當前我國的生豬存欄量3.5億頭/年，肉牛存欄量接近1億頭/年，對于UWB的應用來說，畜牧業(yè)是非常巨大的潛力市場。
UWB在上述兩個領域的應用都是將其在室內(nèi)和高精度定位的優(yōu)勢發(fā)揮到了[敏感詞]，并且有政策和需求的強驅動。
我們再回到AirTag這款產(chǎn)品，有一些測評報告顯示AirTag的防丟失功能并不[敏感詞]，比如在水中等復雜環(huán)境下，往往有信號丟失的情況。如何提高AirTag的定位精度？僅僅找到簡單物體的功能是否有很強的剛需性？229元一個的售價又有多少人能接受？可能這些問題都是大部分消費者望而卻步的原因所在。
對于UWB技術的商業(yè)化的終局，我們認為，UWB技術的商業(yè)化最終要著眼于個人消費領域。
一、隨著UWB在行業(yè)應用中的帶動，芯片、便簽、基站的價格不斷下降，基站布點數(shù)不斷增加，類似AirTag這類型的標簽類產(chǎn)品下降到50元以內(nèi)，消費者的接受程度才會增加。另一方面，UWB除了手機和標簽這樣的載體外，還可以和其他載體做深度融合，比如說UWB與服務型機器人進行結合，在較為復雜的室內(nèi)環(huán)境中，鎖定物體的位置之后，還能將物體取過來，將找東西的價值進一步放大，這樣想來，或許就更能激發(fā)消費者的購買欲望。
二、UWB在數(shù)據(jù)傳輸上的應用也不容忽視。上文中也提到，UWB誕生初期便被作為一種短距離高速無線傳輸通信技術，能在50米左右的范圍內(nèi)實現(xiàn)數(shù)百Mbit／s至數(shù)Gbit／s的數(shù)據(jù)傳輸速率，并具有數(shù)據(jù)安全性強、傳輸速率高、帶寬極寬、消耗電能小、發(fā)送功率小等諸多優(yōu)勢。UWB的出現(xiàn)補齊了日益復雜的個人局域網(wǎng)通信需求。隨著Apple Watch、AirPods等穿戴式設備，AR、VR以及短視頻社交的興起，用戶對于不同設備之間的互聯(lián)互通需求日益提升。而不同于計算機局域網(wǎng)，個人局域網(wǎng)中設備之間的差異極大，在傳輸速度、傳輸距離、功耗、安全性方面有著不同的要求，UWB技術有望在個人局域網(wǎng)通信上獲得新生。
對于UWB賽道的布局，我們建議主要關注上游UWB芯片設計公司和已經(jīng)具有行業(yè)地位的系統(tǒng)集成商。
一、芯片是UWB技術最重要和最基礎的構成，無論是標簽和基站，都離不開芯片。有蘋果這樣的“帶頭大哥”引領行業(yè)發(fā)展，未來UWB非常有機會像藍牙和Wi-Fi一樣成為手機的標配。行業(yè)應用與消費領域的需求，UWB將快速成長為一個每年百億人民幣的賽道。
二、在UWB芯片設計技術上，短期關注芯片是否支持4Z協(xié)議、是否支持高速率脈沖和低速率脈沖雙模式、是在高頻段和低頻段用使用，以及是否和藍牙融合；長期來看，考慮低功耗、面積小、快速啟動和快速鎖定等低功耗、低成本設計方案。
三、從當前的競爭格局看，美國射頻巨頭Qorvo旗下的Decawave占據(jù)了95%以上的市場份額，恩智浦也祭出多年前的技術積累，快速推出新品。國內(nèi)的UWB芯片設計公司也在快馬加鞭地追趕，我們欣喜地看到行業(yè)中涌現(xiàn)出一批優(yōu)秀的初創(chuàng)公司，在資本市場上也較為活躍，近年來都獲得了重要的資本方助力。
四、系統(tǒng)集成也是UWB產(chǎn)業(yè)鏈中重要的一個環(huán)節(jié)。從技術上來說，系統(tǒng)集成商能夠提供UWB與GPS、藍牙、Wi-Fi等多種定位技術融合的解決方案；從商業(yè)模式上來，系統(tǒng)集成商離客戶更近，能夠更好地理解客戶需求。具有一定行業(yè)地位的系統(tǒng)集成商往往有較強的營收規(guī)模和資金實力，不排除投入芯片技術的研發(fā)，因此也值得重點關注。
綜上，UWB行業(yè)最終會跑出一條數(shù)百億級的獨立賽道。國內(nèi)的UWB芯片公司和國外公司的設計水平差距僅在一代以內(nèi)，并且國內(nèi)擁有強大的消費電子供應鏈、龐大的市場需求，以及工程師紅利。我們非常看好國內(nèi)在UWB這個方向上誕生出一批全球領先的企業(yè)，也將持續(xù)深耕這一賽道并尋找布局機會。
“Kinghelm”商標由金航標公司原始注冊，金航標是GPS天線北斗天線研發(fā)生產(chǎn)直銷廠家，在北斗GPS導航定位行業(yè)非常高的知名度和美譽度，研發(fā)生產(chǎn)產(chǎn)品廣泛應用于bds衛(wèi)星導航定位無線通信等領域。主要產(chǎn)品包括：RJ45-RJ45網(wǎng)絡，網(wǎng)絡接口連接器、射頻連接器轉接線、同軸線纜連接器、type-c連接器、hdmi接口type-c接口、排針排母、SMA、fpc、FFC天線連接器、天線信號傳輸防水接頭、hdmi接口、usb連接器、端子端子線、端子板接線端子、接線端子排、射頻rfid標簽、定位導航天線、通訊天線天線連接線、膠棒天線吸盤天線、433天線4G天線，GPS模塊天線等。廣泛應用于航天航空、通信、[敏感詞]、儀器儀表和安防、醫(yī)療等行業(yè)。
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