iPhone 11に搭載されたU1チップ/UWBについて調べる

何人かの方にUWBについての話題を振られたことがあり、

（UWB...なんだっけ...？あ、"Ultra Wide"だからiPhone 11 Proの超広角カメラのことかな）

なんて勘違いをしていたぐらいUWBについて知らなかったので、調べてみました。（といっても軽くググって上位に出てきた記事を見た程度）

UWBとは

Ultra Wide Band（超広帯域無線）の略。通信だけじゃなく、高精度な位置検出ができるらしい。

ごく短く鋭い矩形波（パルス）の電波が持つ、中心周波数がかなり高く、また広い帯域に分散する信号を利用した無線技術で、通信範囲はごく近距離だが高速通信の他に位置検出が可能などといった特性も持つ。（Wikipediaより）

U1チップ

iPhone 11に搭載された、UWBを用いた空間認識のためのチップ。このチップを搭載したiPhone 11は、U1チップを持ったほかのApple製デバイスの場所を正確に認識できる。Appleは「リビングルームほどの空間で機能するGPS」とたとえている。

今のところ「AirDropでのファイル共有時に、iPhoneを相手のiPhoneに向けるとその人がリストの最初に表示される」という使われ方をしているらしい。

超広帯域テクノロジーがiPhoneに登場。 新しいApple製のU1チップは空間認識のための超広帯域テクノロジーを使います。そのため、このチップを搭載したiPhone 11は、U1チップを持ったほかのApple製デバイスの場所を正確に認識できます4。それはまるで、リビングルームほどの空間で機能するGPSのよう。AirDropを使って誰かとファイルを共有する時は、あなたのiPhoneを相手のiPhoneに向けるだけで、その人たちがリストの最初に表示されます。（iPhone 11の製品紹介ページより）

UWBによる位置検出の精度

AppleのU1チップは屋内で誤差10cm以内という精度を誇る「Decawave impulse radio ultra-wideband(IR-UWB)」に似た技術を採用しているとみています。IR-UWBを搭載したDW1000 Radio ICチップセットは、Wi-FiやBluetoothよりも100倍高い精度を持ち、接続可能距離は290m。転送速度は最大6.8Mbpsだそうです。

Roemmeleさんは「ソフトウェア技術なども含めると、位置座標に関して室内で誤差3cmという精度を達成できる可能性すらあります」と記しており、

iPhone 11に搭載された「U1チップ」の座標計測精度が「誤差数センチレベル」という超絶高性能だと注目を集めている

UWBの短所

直進性が強すぎるため、死角ができやすい（出典）らしい

U1チップの他のApple製デバイスへの展開

U1チップは指先に満たないほどの超小型サイズであるため、iPhone 11だけでなく新型のApple WatchやAirPodsなどに搭載されると予想されています。

U1チップ搭載のApple製スマートトラッカー

ベータ版iOS 13のソースコードで存在が確認されているApple自社製の「スマートトラッカー」にもU1チップが搭載される可能性がある

Appleが販売するスマートトラッカーは「iOSと統合」されており、iPhone、iPad、Macの「Find My」機能を利用して見知らぬ他人のApple端末がスマートトラッカーの信号を自動的に探知するという機能を備えていると予想されています。The Vergeは今回のU1チップの性能の高さに触れて、「位置情報が正確に検知可能なU1チップは、Apple製スマートトラッカーの秘密兵器だ」と記しています。

iPhone 11が、（中略）ウルトラワイドバンド技術(UWB)をサポートし、近距離無線技術を活用した新しいiBeaconによって屋内ナビゲーションを改善できるとしています。またAppleが開発中とみられる「UWBタグ」がBluetoothベースのiBeaconと連携して機能し、屋内マッピングに「革新的なユーザーエクスペリエンス」を提供すると予想しています。

UWBを利用した新APIは存在するか？