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2021年04月22日发布

事项：

4 月 21 日， 苹果于 2021 年 4 月春季发布会上正式公布 Airtag，搭载 U1 芯片，支持 UWB 和精确查找功能。 早在 2019年 11 月，苹果便在 iPhone 11 中搭载了支持 UWB 的 U1 芯片，让这款手机能在室内感知空间，也能和其他支持 UWB的设备进行高效精准定位。

国信通信观点： 苹果作为创新技术引领者，有望通过现象级产品推动 UWB 技术的推广应用。此外， 安卓系 UWB 产品（三星、 小米、 清研讯科等）亦有望迅速推出相关产品追随。 我们认为 UWB 技术产业化有望加速，产业链将全面受益。

正文：

UWB 技术在定位领域优势明显，有望成为智慧终端标配

Airtag 定位追踪器借助 UWB 技术实现精确查找。 Airtag 是苹果推出的定位追踪器，通过搭载 U1 芯片， Airtag 支持 UWB技术，并借此实现精确查找。具体实现形式为，当 AirTag 在 iPhone 附近时， 可以利用 iPhone 的精确查找功能， 观察到 AirTag 的距离与方向， 从而实现精确的定位指引。

超宽带技术（UWB）是一种无线载波通信技术， 早期用于军用领域， 2002 年 FCC（美国联邦通信委员会）核准其于民用领域开放，定义为信号相对带宽不小于 0.2 或绝对带宽不小于 500MHz，并使用 3.1GHz~10.6GHz 频段的通信方式。其原理为利用纳秒级的非正弦波窄脉冲传输数据，并通过 ToF（时间到达）、 TDOA（到达时间差）算法实现定位。

UWB 技术相比窄带系统， 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。 但 UWB 最初被设计用于短距离无线传输及可穿戴设备两大领域，均未获得广泛认可，主要原因在于：

（1） 短距离无线传输方面，虽然 UWB 具有高带宽优势，但一方面短距离传输使用 UWB 相对于 USB 等其他方案来说无论是成熟度还是成本都没有优势，另一方面类似距离场景的无线协议（如 WiFi） 迅速兴起， 且传输速度改善速度很快， UWB 竞争优势不明显。

（2） 可穿戴设备方面， UWB 的核心优势在于低功耗，但在与蓝牙的竞争中， UWB 功耗上的优势并不显著。并且由于过去可穿戴设备和手机等设备之间的通信无需很高的数据率， UWB 的高带宽优势难以体现。

因此， UWB 主要凭借 10-15cm 级别的定位精度优势，逐渐在定位和指向等应用场景发挥潜力。 而随着物联网快速发展，智能家居等精确定位及高指向性要求应用场景增加引领 UWB 技术走进 C 端市场。 例如，小米的“一指连”使用了天线阵列，从而实现高指向性 UWB 信号收发，最终实现了手机可以把视频投影到它所指向的电视上的效果。

除此以外，高安全性是 UWB 技术进入 C 端市场的另一优势。 由于 UWB 的定位是基于飞行时间，因此定位的时候需要设备实际在场，这样一来黑客就难以使用一个不在场的设备来伪造和定位设备之间的通信。 UWB 的安全性将在汽车钥匙远程解锁等应用中得到体现。 如宝马在其新一代 Digital Key Plus 中引入 UWB 技术， 进一步提升了安全性，可以试图干扰或者拦截信号的中继攻击，提供最大限度的安全性

UWB 技术下游应用领域正逐步打开。 据 FiRa 联盟， UWB 技术有望在无缝访问控制、基于位置的服务及设备到设备（点对点）服务三大方向成为关键技术，可应用于智能家居、智慧城市、智慧零售、智慧建筑、 智能工业等领域，典型应用案例如个人设备连接、 AR 游戏、 车辆数字钥匙、患者跟踪、无人机控制交付等：

（1） 无缝访问控制： 无缝访问控制涉及以无线方式发送信号实现开锁，从而允许人员进入某处，例如设施、车辆或无人值守商店。在此类用例中，UWB 用于验证用户身份并允许基于该验证进行访问。由于 UWB 基于飞行时间(ToF)，用户无法录制消息并重新广播，重新广播信号会带来延迟。因此， UWB 可以显著提高免提访问的安全性。

（2）基于位置的服务： 可用于财产/资产跟踪，如通过工厂生产线或库存情况跟踪资产。此外，还包括共享单车、顺风车、游戏，以及在拥挤空间中如购物中心和机场进行室内导航等应用。

（3）设备到设备（点对点）服务： 可用于验票服务，或者用于联合应用，如 VR 游戏和娱乐共享。 UWB 能够非常精确地确定设备所在位置。此外，还能够在医院环境中共享患者数据以及查找室内的设备，这些都属于对等类型的应用。 工业安全是另一个潜在舞台， UWB 就像是设备传感器末端的“神经末梢”，两个设备可以非常精确地分辨彼此间的相对位置，这样便不会发生碰撞。

以手机为依托打开 C 端消费场景， 行业标准和生态体系逐步完善

（1） UWB 应用于手机打开 C 端增长潜力。 苹果、三星、小米等手机龙头企业将 UWB 技术导入旗下手机产品， 根据 ABI Research 预测，支持 UWB 的智能手机出货量将从 2019 年的 4200 万多部增加到 2025 年的近 5.14 亿部，以用于解锁、无线支付等应用。同时，手机是消费级产品控制的重要端口，搭载 UWB 芯片智能手机庞大的出货量，将引领 C 端 UWB 市场发展，带动各类 UWB 设备出货增长。

（2）行业标准逐渐完善。 行业标准方面， UWB 适用 IEEE 802.15.4 协议。 2020 年 6 月， IEEE 更新了 UWB 的相关标准（802.15.4z）， 增强 UWB 安全功能（在 PHY/RF 级别）， 从而进一步为 UWB 进一步进入主流应用铺平了道路。 而在科研领域方面， 2021 年 ISSCC 上为 UWB 重新开设了一个会议议程。未来 UWB 在相关技术革新、行业标准等方面有望持续获得更大助力。

（3）随着苹果加入 FiRa 联盟， UWB 生态体系逐步建立，有望成为消费级产品标配。 目前， FiRa 联盟的 Sponsor 会员包括苹果、三星、博世、高通、恩智浦、安朗杰、 Qorvo、 HID 及泰雷兹， Contributor 会员包括小米、索尼、清研讯科、意法半导体、思科、 Redpoint 等。 FiRa 会员基本涵盖移动通讯、汽车、智能家居、智能安防等消费级产品领域， UWB协议互通性问题有望解决，在 C 端的生态体系逐步建立，有望进一步推动 UWB 在消费级产品中的广泛应用。

从 UWB 的市场规模来看，预计随着 UWB 广泛渗透，市场规模快速扩张。 根据 Market&Market 数据， 2020 年全球 UWB市场规模约 11 亿美元，预计 2025 年将达到 27 亿美元， CAGR 达到 19.6%。

B 端应用方兴未艾，百亿市场空间亟待挖掘得益于 UWB 定位技术的优势， UWB 定位系统目前已逐步渗透企业级应用领域，如浩云科技将 UWB 技术植入警务用手机、监管手机等终端，与对应的智能手环，用以进行人员的定位及信息传输，应用于智能监管。

总体来看， UWB 企业级应用已初具规模。 据物联传媒数据， 2019 年国内企业级 UWB 应用市场规模约 22.9 亿元，预计 2022 年可达 121.5 亿元。下游应用主要包括工业制造、公检法、电厂/变电站、石油化工、物流仓储、隧道管廊/地下矿井、建筑施工等。

风险提示

1、 行业发展不达预期风险； 2、行业竞争加剧风险。