力行多智慧平台定位標準化　UWB問鼎定位測距應用(下)

完全自動化、真正有智慧、高度個人化以及聯網智慧家庭的願景至今尚未完全實現。一大原因是缺乏高度精準的室內定位技術，可讓智慧家庭平台精準判斷用戶的位置和意圖。智慧家庭的下一步發展將來自無縫連線與裝置之間互通性的結合，以及家中的人和物精準定位。

因為超寬頻(UWB)技術可精確測定家庭環境裡UWB物體間的距離和方向，所以有潛力支援更多家中無縫、自動化和個人化的體驗，其容許更優質的終端用戶經驗和更有智慧的自動化家庭，更不仰賴人工互動而是藉由「指向觸發」與「存在跟隨」兩大類技術，達成即時回應終端用戶。

指向觸發控制

指向觸發(Point-and-trigger)應用一如其名，意謂著用戶將支援UWB的智慧型手機指向其他支援UWB的家用裝置，如喇叭、電視、燈泡、恆溫計或電扇等其他應用。由於UWB具高度精準與指向功能，智慧型手機可精確偵測被指向的物品，並在智慧型手機螢幕上自動開啟相關控制面板。用戶就能用它來開關電視、選擇智慧型燈泡的顏色和亮度、替收音機選台和歌曲、調整喇叭音量、調高恆溫器溫度、或無縫投射影音內容到電視或喇叭。智慧型手機除了顯示控制面板外，也能顯示額外背景資訊，如歌詞、延伸推薦與其他新式互動，其有助於實現高價值的全新家庭娛樂服務。

雖然語音控制適合較容易描述的簡單任務，例如用喇叭播放特定歌曲，但就部分家庭自動化和控制任務而言，描述所需的東西可能麻煩許多。例如要改變房中特定燈泡的顏色和亮度，透過專屬應用和觸控就比語音方便得多。但現在的控制流程還不能做到非常無縫，用戶要先替手機解鎖、開啟正確應用、選擇正確裝置、再手動調整設定。UWB可減少這個問題，並提供大家希望的一鍵式(One-tap)使用體驗。

如圖1所示，小米近期展示了如電扇、電燈和智慧喇叭等各種智慧家庭裝置可如何運用UWB，強調UWB智慧家庭生態系統的成長潛力。蘋果的HomePod mini智慧喇叭也內建UWB技術，藉由前次的更新，可接手從iPhone轉來的音樂、來電、和Podcast串流。該裝置運用UWB，當iPhone靠近喇叭的時候可提供視覺和觸覺回饋，並提供聆聽建議，而且不須解鎖就能在該裝置上顯示控制按鍵。

存在偵測和跟隨

如果將UWB嵌入智慧家庭裝置，當用戶進出房間的時候，UWB就能自動回應特定用戶的行動，如開燈、播放喜愛歌單，或調整舒適溫度等。用戶親身實際在場的存在就會啟動這些預設設定，毋需人工輸入，取而代之的是高度自動化和個人化的智慧家庭服務。系統容許針對多個家庭成員設定個人設定檔，讓智慧家庭裝置依據個人偏好調整。

UWB可判定終端用戶在哪個房間，甚至房間裡的位置，支援更脈絡化的互動。例如當用戶坐在沙發上，電視可自動開機，並回到原本觀賞的內容以繼續看，同時將燈光調成用戶喜愛的設定。內建UWB的筆電可偵測用戶是否坐在書桌前，並視需要安全上鎖或解鎖，避免外人侵入。

一如先前強調的，許多智慧家庭和建築安全供應商都是UWB產業組織的成員，也曾針對家庭和商業環境推廣UWB免持鑰匙門禁的潛力。UWB的低延遲也可確保無縫和立即的體驗。用戶毋須等開燈或指向某個裝置才開啟正確的控制面板，這些加起來可形成大幅自動化和個人化的智慧家庭服務(圖2)。因此，智慧家庭裝置供應商應考慮開發支援UWB的裝置，提供消費者更強大的免持或串流控制能力，其有助於實現更聰明的智慧家庭，更接近實現無縫、個人化、和高度自動化的未來科幻家庭願景。基於UWB獨特的智慧家庭功能，市場調研機構ABI Research便預期，UWB智慧家庭市場在2020到2025年間的年複合成長率(CAGR)可達93%。

普及/成本/互通仍是挑戰

然而，智慧家庭市場仍有一些需克服的挑戰。指向觸發控制和智慧家庭應用可能需要些時間才能完全實現，初期因為支援UWB裝置的知名度和出貨量太低，市場較不容易採用。進入市場的業者因為用戶沒聽過這種技術，行動裝置也鮮少內建，因此難以找出採用UWB的理由，其可能成為一種挑戰。但隨著內建UWB技術的裝置越來越多，業者就有更多將UWB加入智慧家庭裝置的誘因。蘋果初期採用UWB以及小米等業者對此展現的興趣皆令人感到振奮。

UWB的智慧家庭市場仍然非常不成熟。前面討論的許多事項仍處於概念驗證階段，實際的應用部署非常有限。除此之外，許多智慧家庭裝置對價格非常敏感，所以直到價格大幅下降之前，很難嵌入額外新技術。因此UWB整合可能被限制在較高階裝置，例如電視、遊戲機、智慧喇叭和智慧控制器等，而非所有終端節點與家電裝置。直到成本下滑到較低階裝置得以導入UWB時，這可能會限制其短/中期用途。業者為了提供正確的智慧家庭解決方案，必須攜手確保單一系統能控制各種不同支援UWB的裝置。

例如只要透過智慧型手機，就能開關附近各種支援UWB的裝置。到目前為止，互通性一直都是阻礙智慧家庭市場採用UWB的原因之一，因此確保不同供應商和智慧平台間的定位標準化，將成為成功的關鍵。只能用特定平台的專屬解決方案將阻礙市場成長，限制特定供應商能力和消費者選擇。

FiRa等業界組織在開發此生態系統，並確保跨越各種不同使用案例和裝置類型的相容性上，扮演舉足輕重的角色。UWB智慧家庭裝置晶片組、模組和參考設計的大量供貨，以及運用API和通訊協定，如蘋果的Nearby Interaction架構，對建立規模和互通性極為重要。

未來豐富創新可期

雖然UWB技術有較立即性的商機，目前業界只觸及UWB等精準定位技術潛力的皮毛。如FiRa聯盟已確認35種UWB使用案例，如圖3所示，其將包括裝置對裝置和裝置對基礎建設應用，包括免持支付和票務等延伸行動錢包的安全交易；AR、VR和遊戲等以消費者為中心的應用；以及更廣泛的智慧城市和智慧建築基礎建設應用，如以車作匙(Car-as-key)應用、自動停車、無人機定位等。

FiRa聯盟已決定室內導航、資產追蹤、行動支付、社交距離，以及指向觸發控制器將成為UWB的短期使用案例，也將率先標準化，其將以過去兩年的智慧型手機、穿戴式裝置、喇叭、門禁、和接觸追蹤裝置為基礎。

如果能整合以UWB為基礎的精準定位和以5G為基礎的無縫連線，可望實現許多以定位為基礎的新服務，從公共場所的新AR經驗到系統業者帶動的個人物品追蹤網路，以及智慧城市數據和分析帶動的更廣泛服務，如路況監控、緊急反應和群眾控制等。精準定位功能加上AI和無所不在的連線，將成為保險公司、零售商、公共服務、私有企業、網路系統業者和其他企業發明創新商業運作模式的基礎。

雖然業界已經探討和開發了一些UWB使用案例與裝置，這還是一種新技術，隨著越來越多業者導入UWB，其潛力和創新也將隨之成長。UWB的未來潛在使用案例包括雷達，可遠端測量用戶心跳和呼吸，毋須實體接觸，將實現存在偵測、嬰兒監視器、病患監視器、以及跌倒偵測等新應用。

(本文由恩智浦提供，作者Andrew Zignan為ABI Research研究總監，Stephanie Tomsett為ABI Research研究分析師)