iPhone 11に組み込まれた謎のU1チップは、新たな通信革命を引き起こしますか

毎年恒例の新しいiPhone発表会では、Appleは必ず10〜15分間を使って自社が開発したプロセッサを紹介します。

Appleが2010年に最初のiPadにA4プロセッサを導入して以来、Aシリーズチップはその後のすべてのiOSデバイスの中核となります。今アップルはグラフィックス処理チップ、コプロセッサ及び各種ウェアラブル装置の専用チップへと研究開発領域を広げてきています。

ただし、このiPhone 11シリーズには、まだ性能抜群のA13に加え、U1というチップもあります。 Appleは発表会でこの優れたチップについてを紹介しませんでした。Keynoteのただ1ページの紹介の中ででそれを少し見ることができます。

UWBための通信専用チップ

公式ウェブサイトによると、新しいiPhone 11に組み込まれたこのU1ウェハは、主に「UWB」の超広帯域技術(Ultra-Wide Band)と呼ばれるものをもたらします。

このチップにより、iPhone 11シリーズはU1チップを搭載した他のAppleデバイスを正確に感知できます。たとえば、AirDropを使用すると、システムはファイルをより速く共有できるようになります。これは、AppleがU1チップが提供する最初の使用シーンでもあります。

しかし、UWBテクノロジーのポテンシャルはそれ以上のものです。

Decawaveは専門のUWBチップの製造・販売するベンダであります。SixColorsへのインタビューで、Mickael Viot副社長は、将来的には、屋内ナビゲーションだけでなく、スマートホーム、AR、さらには近距離決済もすべてUWB潜在的なアプリケーション分野と見なすことができると述べました。

UWBは新しい技術ではなく、元々は軍事レーダーシステムで使用されていました。2002年2月に米国連邦通信委員会が民間範囲での使用を承認し、この通信技術が注目を集めました。

従来の無線通信とは異なり、UWBは低エネルギーのパルスを通して信号を送受信してデータを送信します。測量方法は、前述のTOF伝送時間測量方法とよく似ています。どちらも、2つのデバイス間の信号の伝送時間の差を計算することで距離を測量します。

したがって、UWBは狭いエリアでWi-FiやBluetoothよりも正確な測位結果を提供でき、英語の製品紹介ページでは「居間のGPSシステム」とも呼ばれています。

UWBとBluetoothおよびWi-Fiテクノロジの違い

測位精度を向上

Mickael Viotの話によると、UWB装置は、探査精度を10センチ以内に縮めることができます。実際の使用状況によれば、さらに5mmレベルまで下げることができ、Bluetooth 5.0およびWi-Fiが達成出来る1 m精度を大きく上回ります。

同時に、UWBは周波数が高く、帯域幅が広いため、伝送距離は限られていますが、他の無線信号にはほとんど影響せず、伝送容量と速度も大きくなります。そのため、AppleはUWBをAirDropに適用します。

問題は、このテクノロジーが10年以上前に誕生したものですが、なぜ今AppleはそれをiPhoneに導入したのでしょうか。

最も直接的な理由は、おそらくBluetoothやWi-Fiなどの従来の通信技術の普及によるものです。

AirPodsはBluetoothと切り離せません

デバイスとデバイス間のワイヤレス接続は、UWBによってのみではありません。 BluetoothまたはWi-Fiこれらの2つのテクノロジーはほとんどの家庭用電化製品ですでに基本機能となっています。

異なるメーカーのエクステリアアクセサリーを購入しても、システムとポートの互換性の問題があるかもしれませんが、それらはユニファイドコミュニケーションによって接続できます。

BluetoothおよびWi-Fiチップの非常に低い製造コスト、および中距離および長距離伝送の幅広い使用シーンを考慮すると、UWBテクノロジーには「どうしても使用しなければならない」理由がないようです。

2016年、Appleは「Macコンピューターに近づくとApple Watchが自動的にロック解除される」機能も実装しました。 当時、2台のデバイスはBLE(Bluetooth Low Energy)で接続されていましたが、安全性を確保するため、信号伝送の前後の時間差を計算し、物理的な伝送距離を推定してリレー攻撃を回避しました。

確かに、UWBテクノロジーはより正確な観測範囲とセキュリティを備えていますが、現在のiPhone 11は、同じU1チップを搭載したiPhone 11と「AirDrop」しか実現できません。使用シナリオは非常に限られています。

長い間噂されていた「ロケーションラベル」機能に関しては、今回のApple発表会には登場しなかったため、このU1チップは少し「心に余裕があって力が足りない」でした。

しかし、何億人ものユーザーがいるAppleは、明らかに現在だけに焦点を合わせているわけではありません。 Appleが最初にiBookラップトップでWi-Fiを採用したときと同じように、新しいテクノロジーに対する一般の要望は、テクノロジー自体ではなく、潜在的な問題点を解決できるかどうかです。

モノのインターネット時代の成長の機会

明らかに、Appleの狙いはモノのインターネットの時代です。 私たちの身の回りにネットワーク化されたデバイスがますます多くになるにつれて、ユーザーはデバイス間の伝送の精度と速度に対する要求が増え、これがUWBテクノロジーの新たな道を拓くでしょう。

簡単な例として、携帯電話とドアロックの両方にUWBチップが組み込まれている場合、携帯電話がドアに近づくとドアロックが自動的に開き、ドアに入るとドアが自動的に閉じます。同じように、データ伝送、インテリジェントオブジェクト検索、さらにはオーディオビジュアルエンターテイメントなどのホームシーンでも使用できます。

今年の8月の終わりに、半導体企業NXPとFlowserveも共同で車のキーにUWB技術を使用することをプレゼンテーションしました。 最高技術責任者のLars Reger氏は、Bluetoothテクノロジーはユーザーの特定の場所を感知するのに2秒かかりますが、UWBはそれの1,000倍高速であり、リレー攻撃を効果的に防止できると述べました。

同時に、拡張現実分野では、UWBテクノロジーはハードウェアにより多くの環境情報収集機能を提供します。地理的位置だけでなく、空間内のデバイスの角度と方向にも含まれています。

将来的には、iPhoneだけでなく、iPad、MacBook、およびApple WatchなどのさまざまなAppleデバイスにも同様のUWBテクノロジーチップが組み込まれ、Appleのハードウェアデバイス間の相互接続エクスペリエンスがさらに向上することが予測されます。

UWBは、BluetoothやWi-Fiのような標準通信規格になり、既存のテクノロジーを補完できるかどうかは他のメーカーの意思次第です。

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