UWB獲iPhone採用後人氣水漲船高，精準定位與測距是其應用第一個灘頭堡，未來幾年市場成長動能不墜，透過認證計畫導入將解決互聯互通問題，與藍牙間則是合作大於競爭，UWB/FiRa兩聯盟若能整合將是雙贏。
重登主流的超寬頻技術(Ultra-Wideband, UWB)可謂十年寒窗、一舉成名，隨著Apple iPhone 11默默導入該技術，甚至以自行開發的晶片宣示其投入程度，iPhone發表會後UWB受矚目的程度水漲船高。事實上，同於2019年，為推動UWB技術與使用體驗，HID Global、恩智浦(NXP)、三星(Samsung)、Bosch、Sony、LitePoint和TTA等廠商亦宣布組建FiRa聯盟，旨在使精準測距功能可以蓬勃發展，最終為用戶體驗樹立新標準。而有了iPhone採用的加持，FiRa聯盟會員截至2021年10月已經突破100家。
從應用層面來看，精準定位與測距是UWB切入市場的第一個灘頭堡，未來除了持續強化精準定位的技術與應用之外，如提升定位距離與準確度是短期的發展重點；而UWB的另一個技術優勢是安全性，可望發展數位鑰匙的車鎖、門鎖等應用或行動支付相關的金融應用；最後也要發展與Wi-Fi、5G訊號共存等機制。
UWB成長前景看好
原本定位在無線短距高速資料傳輸應用的UWB，過去的發展並不順利，一度成為被產業遺忘的技術，2019年受Apple iPhone 11青睞瞬間又讓產業眼睛一亮，聚集許多關注。根據產業研究機構的調查(圖1)，2020年在Apple與Samsung的力挺之下，UWB裝置出貨量約為1.9億，大部分是搭載於高階手機，2021年將成長至2.32億，2023年出貨量將達到5.9億，其中IoT裝置成長迅速，並延伸到中階手機搭載應用，2025年出貨更將高達12.94億，並向下延伸到入門手機，等於成為智慧手機標配功能。
圖1 UWB裝置2020~2025年裝置出貨量發展趨勢
資料來源：Market Report；Qorvo
UWB的應用在汽車電子及物聯網市場都會有新發展。恩智浦(NXP)半導體無線網路產品部資深市場行銷經理陳世和(圖2)指出，該公司已推出UWB數位鑰匙解決方案、並於日前在Connects發布與小米合作協助小米一指連技術等，相信在2022年相關應用會有長足進展。以恩智浦在Computex發表與三星的合作為例，NXP即結合其Trimension超寬頻平台的精密測距能力實現全新標籤使用情境。恩智浦整合其UWB和藍牙低功耗(Bluetooth Low Energy, BLE)解決方案，能為三星Galaxy Smart Tag+提供空間感知能力，進而提升三星SmartThings Find服務使用體驗。
圖2 恩智浦半導體無線網路產品部資深市場行銷經理陳世和認為NXP已推出UWB數位鑰匙解決方案，相信在2022年相關應用會有長足進展。
目前算是UWB技術導入市場的早期階段，Qorvo業務發展經理David Chu認為，主要搭載於手機與AirTag這類物聯網裝置，2022年開始，UWB會被更多高階手機採用，也會看到消費性電子設備開始採用UWB(如Tags、喇叭、電視機等)。從技術角度來看，2021年，CCC phase 3標準已經發表，FiRa也已經發表物理層(PHY)、媒體存取控制(MAC)層、服務層的標準，並且發表門鎖實體存取控制流程案例、票證驗證(Ticket Validation)、交通費支付、行動支付、短距尋人等，未來手持設備、工業設施等，也預計有更多裝置導入UWB應用。
FiRa UWB認證計畫啟動
與其他開放性的標準相較，UWB才剛開始推動標準化，而互聯互通就是市場發展的重大關鍵之一，就像目前的iPhone UWB只能跟AirTag互通，與Samsung的SmartTag就無法連接，這對市場推廣當然是負面因素。因此FiRa於2021年10月宣布其認證計畫的初期階段已啟動，該計畫旨在推動UWB裝置之間的互通性。FiRa聯盟認證計畫是首個提供基線測試和認證的計畫，以UWB的精確定位和間距測量功能為重點，此為促進裝置互通性所需的步驟之一。認證計畫是FiRa未來UWB精密測距願景的重要部分。屆時，認證的智慧型手機將能夠發現位置標籤、安全地開啟門鎖，並與任何廠商採用FiRa認證之UWB技術所製造的消費電子產品無礙互動。
所有FiRa認證裝置都將由獨立的授權測試實驗室(ATL)按照FiRa裝置認證流程進行測試。裝置必須符合FiRa規格中規定的媒體存取控制/實體層(MAC/PHY)一致性要求，以證明裝置符合相關FiRa規格。製造商已經可以為其裝置取得MAC/PHY一致性認證。首批產品於2021年底前獲得認證，預計2022年將有更多產品獲得認證。FiRa聯盟將繼續為MAC/PHY之上的各層制定UWB認證，下一版本預訂於2022年中發布，屆時認證規範將更為完整，也有助於更多應用與裝置的推出。
UWB與藍牙合作與互補
UWB與藍牙的技術特點呈現互補，所以在藍牙表現相對弱勢的公分級定位與資安防護上找到發展空間。不過David Chu指出，這不代表UWB會取代藍牙，事實上，UWB在很多應用都需要BLE協助與協同運作。以CCC和FiRa的應用為例，藍牙負責協調和建立秘密頻道的功能，然後UWB開始測距，兩者相輔相成。UWB類似感應型的技術，所以並沒有內建MCU，如果有資料處理與運算需求，還是要透過系統運算單元協助，這也是其可與藍牙分工的地方。
另外，目前針對UWB有兩大聯盟陣營，包含UWB聯盟與FiRa聯盟。UWB聯盟標準是基於802.11.4，基本上業界開發商會遵循這項標準，設計上射頻與實體層雷同，但MAC則會有差異化出現。FiRa聯盟採用IEEE 802.15.4z標準，定義低數據速率無線連接和增強測距的基本特性。兩個標準目前也有些問題等待解決，如果能整合成一個規格，對於市場的推動毋寧是最為有利的做法，如能趁產業熱度促成兩聯盟合作則是最好的結果。