如何评价小米发布的 UWB「一指连」技术，手机一指就能操控是如何实现的？ 第1页

昨天还在和同事讨论一下这个问题，今天一翻知乎，已经100多个答案了......有点小惊讶。

但实际上翻翻答案，基本上都是答非所问，原问问的实质问题是“为什么手机一指就i能操控”，但我看好多答案，尤其是高赞答案实际上说的都是小米在这个应用场景下的UI问题和操作精度问题，并没有涉及去解释“手机一指”实际上在手机底层发生的一些逻辑。

所以多罗嗦几句，仅作参考。

在通讯界里，无线定位技术一直是个难点，室内定位技术更是难点中的难点（其实室外的GPS也没好到哪里去）。主要技术障碍在于克服成本（不仅仅是系统端成本更重要的是终端侧成本不能增加太多）、对抗多径（甚至NLOS非视距，非视距在室内是非常普遍的现象）、以及如何把可接受精度的时钟技术带入终端设备....等等这些技术门槛吧。我搂着点儿讲，可以这么说，筛选来筛选去，从WiFi到Bluetooth，再到UWB，甚至还有一些非主流的Lidar、超声波和伪GPS室内技术，这一票候选技术里面，还是UWB最有希望。

为啥这么说呢？

第一，UWB是典型的宽带无线技术，它本身抗干扰能力强，对于其它系统的干扰也小，是个后进无线技术的理想选择；

第二，UWB对抗多径的效果好，接收机在不太复杂的前提下，也能抓到“主径”（意思是可以精准测距，理解这一点就可以了）；

第三，UWB的物理层被设计为传送纳秒级脉冲的结构，可以精确卡时间（意思也是可以精确测距，时间可以换算成距离，理解这一点就可以了）。

有以上三个优势，但是UWB一直在室内定位界也没火起来的原因很简单，就是没有大型的终端厂家推动这件事儿而已。因为手持终端（主要是手机）内部集成的无线器件已经够多了，面向大众的消费级别室内精准定位的市场需求也一直是不温不火，所以手机内的RF基本都是兼顾数据承载，顺便做个粗定位，大差不差就齐了。这是为啥wifi定位和蓝牙定位相对普及的原因。当然也有这样那样的问题，无法克服，所以UWB进入手持终端是必然的，只是时间到了，Apple和xiaomi就来了。

铺垫了这么多，还是看小米这个UWB系统的细节。按照小米的宣传口径：

一个是确定了UWB技术种类，一个是明确指出，“借助小米自研的天线排列和算法，即可精准空间定位。”这就说的比较明白了，我们看看，具体原理如下：

【资料来自于

作者来自西安电子科技大学，可以顺着链接看完整论文介绍】

在这里引用这篇文章的结果，我认为是基本符合小米在宣传中的技术方向的，各位可以参考，我分几点做个进一步解释：

1 小米不是利用UWB实现绝对的室内定位应用，至少在现阶段是一种操控逻辑的实现，实现“指向性”操控逻辑升级体验，对于UWB的绝对定位是不需要的，手机相对于UWB基站（即小米带操控的家电设备）的相对定位，既可以满足这个场景的需求；

2 如果是室内绝对定位，那就必须具备拥有固定室内坐标位置的UWB基站（小米家电内置或者小米未来出品专用UWB基站），没这个必要，因为涉及家电位置固定不能移动、室内地图构建和打点，这都没啥必要；你能想象得出来在室内需要cm级别定位的需求吗？找钥匙？实体钥匙都快不存在了；

3 如果是相对定位即可满足需求，那么小米的设计思路就是尽可能要实现单站定位，而不能依赖多站（即多个家电）联合定位。因为后者需要在多站（多家电）之间实现很高精度的时间同步（不展开了，这里用到了TDOA，需要多站联合参与且多站之间时间同步），这个成本应该就不小了，而且也不能说是客户必须买一个以上的小米家电还必须要部署在一个开放空间内才能实现“指向应用”那就太low了；

4 这时候懂行的读者可能会问，那如果是一个UWB基站（家电）就能对手机精准定位，那么理论上是不是要实现基站和手机之间的精准同步呢？是的，TOA必须保持基站和终端之间的同步，而这个成本也是很高的，不光是对于终端的硬件成本（因为手持终端有满足需求的时钟了，但其他uwb定位终端不一定是都有的），还是对于基站和终端之间的交互逻辑有要求，要有个同步过程，这个也是不能接受，繁琐，还慢，不合适；

5 那么AoA能不能用，能。但一个是在基站侧需要阵列天线和波束赋形算法，尤其后者，这个开发难度和成本不划算；另一个是AoA需要和ToA配合，或者多UWB基站配合，还是不合适家用；

6 这时候，上述论文中的技术就浮出水面了，这是一个可以规避所有弱点和短板的综合技术：

6.1

6.2 是不是豁然开朗？在一个UWB基站上（家电设备上）部署“符合一定相对位置的天线阵列”但保持天线阵列的物理信号处理在一个芯片上，即满足了单站定位精度，有大幅度控制了成本，还完全满足cm级别的定位精度（注意是相对定位精度），这就为下一步“指向性应用”打好了基础；

6.3 当满足了A点（手机发UWB信号）和B点（家电/UWB阵列天线基站）的cm级别定位基础上，如果要实现指向性，还需要利用手机本身已经具备的一些传感器，比如地磁和角加速度计。因为UWB提供的只是手机质心和基站质心之间的相对位置（距离和方位），按照人类的操作习惯，这个动作“指”还需要对准手机头部才可以。所以地磁这个步骤也是不能忘的，而且这个技术虽然普遍，但是精度有限，有时候还会出错....所以UWB再准，实际意义不算太大。

7 说到这儿就差不多了，但有个提醒，客户在家里用这个功能，首先是家电物理可见，就是满足LOS（Line Of Sight）条件，隔着墙是肯定不行的，相对位置都测不准，这是所有无线技术的弊端，没办法啊！

-----补充----

看论文不用那么仔细，这个阵列天线的单基站定位主要出发点是，规避AoA，和TOA技术，充分利用一个物理位置的虚拟小UWB接收天线，实现单位置上的TDOA定位方式，既降低了多站之间的同步需求，有规避了基站和终端之间的同步需求，成本增加还很有限，是个平衡性挺好的技术方案。

====再次补充====

最近一段时间多少进一步接触了UWB在消费类别市场的技术形态，包括Apple的为主（毕竟走得比较靠前），小米的这个其实性质是差不多的。所以往回看一个月前的答案还是有不少不准确的地方，我这里简单罗列一下，给大家一个粗参考，如果有兴趣，可以给我留言，我再详细解释吧。

1 UWB在消费市场的技术落地，主要是以手机为核心的相对定位（室内环境），而非传统企业级别的地图应用，去找绝对坐标下的精准位置，这是首先要注意的，别跑偏了；

2 UWB的定位算法，在目前看到的Apple应用上来说（小米估计也一样），是所谓的TWR（Two-Way-Ranging）测距手段，这是最流行的方法，也是技术上已经成熟的东西。不涉及其它的ToA或者TDoA，也基本不涉及多站参与和各种复杂的时间同步预置条件；

3 如果是以手机为核心，那就是基于单站的TWR测距和天线阵列测角。天线阵列测角的方式可能有不少选择，我在上文中提到的只是一种实现，只是可能；现在看AoA测角实现不应该是太难的，iphone大概率是基于AoA测角的方法实现的；

4 所以UWB测距精度比较高（只要手机和手机之间，或者手机iphone和apple的其他家电比如homepodmini之间的时钟一致性保持的好，那就cm级别是没问题的；AoA测角精度差一点，所以给出的指标通常是3度（小米也是3度）；

5 消费电子包括硬件和基于硬件基础之上的服务，出发点都是好玩儿好用，uwb目前的测距和测角精度是足够构建出apple的位置感知能力的。

以上。

不需要，我已经几乎两年没用过有线充电了。

把常用场合都部署好无线充电以后，真的不用操心换手机换充电器之类的事情。

其实很简单的一个问题：取消耳机口之后，各位是改用L口耳机C口耳机，还是改用无线耳机？我曾经以为会普及L口或者C口耳机，然而现实就是无线耳机开始普及。

无线充电座普及之后，由于它没有插拔，所以她的寿命其实远比手机要长。

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所以，如果你没有无线充，强烈建议你尝试无线充。