本文来源：物联传媒
本文作者：梧桐
近年来，随着自动驾驶、环保出行的概念逐渐流行，又在国内外政策的推动下，人们对新能源汽车的关注度也随之提高，目前新能源汽车已逐渐获得大众的接纳与认可。而另一方面，新能源汽车也在应用方面带来了不少革命性的创新，最重要的是，把UWB带上了C端市场之路。
中汽协消息，刚过去的6月，我国汽车销量达250.2万辆，环比增长34.4%，同比增长23.8%。新能源汽车方面，我国新能源汽车销量达59.6万辆，同比增长1.3倍，新能源汽车产销再创新高，市场占有率达到23.8%。
高额的增长量让汽车界如沐春风。但更值得注意的是，2022年被称为是“UWB数字钥匙量产元年”。从宝马、奥迪、大众、福特、本田、现代等外资品牌，到国内的蔚来、小鹏、长城等自主品牌越来越多的车型上，均开始配备UWB数字钥匙。
如果说汽车界正刮着一阵春风，那UWB已经站在风口上了。
数字钥匙打开的是车门
车驶向的是UWB的未来
2014-2021国内新能源汽车销量情况（数据来源：中汽协）
2021年，新能源汽车的产销量迎来了爆发式增长，同比增长为159.5%和157.5%。另据乘联会的数据显示，2022年第一季度全国乘用车市场累计零售491.5万辆。其中，传统燃油车销量385万辆，同比下降18%，新能源车国内零售107.0万辆，同比增长146.6%，形成传统燃油车与新能源车的销量K字形走势。
由此可知，新能源汽车市场份额的增加，少不了其对传统燃油车的替代。从近年来汽车的“缺芯”状况也不难得知，新能源汽车的火爆程度非比寻常。
另一方面，也因为新能源汽车的崛起，带动了一些新技术的落地，UWB便是今天要讨论的重点。
其实早在2017年，捷豹就选择UWB作为旗下汽车的安全进入解决方案，而如今已经有很多车商开始布局UWB。
于整车布置UWB技术的车商具体情况（数据来源：佐思汽研）
可这也不免让人有疑问，蓝牙或NFC犯了什么错？还是说UWB到底是有什么优势？为什么大家都在齐刷刷地拥抱UWB？
这得谈到最重要的问题——安全。汽车钥匙的三次迭代或已是老生常谈，但从技术上来说，第三次是完善了过去数字钥匙持续存在的安全问题。根据Tracker的数据，2020年找回的车辆中至少有93%是通过中继攻击被盗的。研究人员发现，造成这一漏洞的主要原因在于此类汽车制造商采用的DST80加密系统存在漏洞，会让潜在黑客克隆此类汽车的RFID密钥。
而第三代UWB数字钥匙的安全之处在于，信号中加入了安全时间戳。将车辆解锁过程中的发射端与接收端信息进行复杂化处理，并呈动态变化，黑客无法复制密钥，也难以拦截信号。
但第三代数字钥匙并非只采用UWB技术，而是通过与蓝牙、NFC技术的结合，来实现更加安全和方便的开门进车动作。蓝牙用于钥匙与车端的远距离感知、鉴权与交互等通信功能，UWB的主要作用是完成车端和钥匙端的测距。而NFC主要负责出厂时的秘钥注入，以及在BLE、UWB同时失效时可刷开车门并启动车辆。
工作模式一般以停泊中的汽车为圆心，在不同半径的区域设置感应区（蓝牙工作）、迎宾区（UWB工作）、解锁区（蓝牙/NFC工作），用户走进不同的区域，车可以跟乘客有不同的互动。
数字钥匙解锁汽车（图源：网络）
不过只把UWB技术用来解决开关门问题，未免有些大材小用。
C端市场的大路很宽
UWB乘的车很稳
在探讨应用场景之前，我们可以先对UWB在车端构架上的设计进行解读。
从技术层面来说，在整车上与UWB相关的设备为UWB锚点与解算单元（中控）。其中UWB锚点包含了UWB射频和天线模组，实现钥匙与车身的测距功能。
UWB数字钥匙的车端架构可以根据不同的需求侧重点进行调整。不同的UWB锚点数量与安装构型会使最终呈现效果有明显差异。目前主机厂主要采用的构型是“车外4+车内1”构型与“车外0+车内4“构型。
UWB数字钥匙的车端架构
UWB锚点在整车上得到构型（图源：GIVC HUB）
可以看出，在目前主流的UWB车端应用上，一般会布置4-5个UWB锚点，通过锚点间相互收发信号来判断区域内是否存在人或物。此外，加上数字钥匙中的UWB芯片，一套车载UWB系统大约会用到5-6枚UWB芯片。
同时，UWB数字钥匙不仅可以用于新能源汽车，也可用于燃油车。数据显示，2021年，我国乘用车产销分别为2140.8万辆和2148.2万辆，同比分别增长7.1％和6.5％。而据相关人士介绍，在如此庞大的汽车市场基础上，UWB数字钥匙的应用有更为广阔的空间，理论上，如果按照每辆乘用车的UWB数字钥匙系统1000元计算，一年市场规模就超过200亿元。
说完UWB芯片放在哪、怎么用，市场规模如何。那接下来可以说说它还能为汽车实现什么功能，为车主带来什么便利。
第一是脚踢开箱和车内活体检测功能。基于UWB优秀的雷达功能，可通过在车后进行脚踢动作感应打开后备箱；也可监测车内生命体征状态，判断出车内是否有人或动物，从而提醒用户避免将婴儿或宠物遗留在车内，在车位，对于钻进车底或处于视野盲区的的动物和小孩，可在车辆启动时避免误伤。
第二是智能位置服务。未来，室内定位将逐渐成为刚需。UWB技术可在地下车库、换电站、隧道、立交桥及其他城市卫星盲区场景实现对GNSS定位的替代。在此类容易出现卫星信号丢失的地方，把UWB设备添加到路测的RSU里面，可以助力车辆精准定位。
第三是自动驾驶场景中的全自动代客泊车（AVP）。是目前最有希望实现商业落地的自动驾驶技术应用场景。通过UWB室内定位及车联网，可以有效避免车与障碍物、其它车之间的碰撞，实现这“最后一公里的自由”。
此外，在防止非法入侵、精准无线充电、远程控车、车辆共享、车载支付等方面，UWB也可以发挥作用。未来甚至在V2X场景里，还可以使用UWB来实现辅助超车。
自动代客泊车（图源：网络）
但要UWB实现在车端的完全商用，除了整车中硬件的布置，与车内软件生态相融合也是关键。
UWB数字钥匙的最终构想
车机结合的未来市场
UWB数字钥匙已不满足于安全入车，还将结合车内生态满足用户更多需求。目前已实现车内系统对用户身份进行识别，从而在用户上车后可以自动完成启动引擎、登陆数字座舱、打开地图和音乐等一系列的个性化功能。UWB数字钥匙的重要价值在于，它将车锁和车机智能交互两个割裂的场景用一个数字ID（身份标识号）统一起来。
简单来说，UWB数字钥匙能打开的不仅是车门，还有几乎整辆车所有的开关。而车商对UWB数字钥匙的愿景，是将来把手机作为钥匙，使手机和车相结合，为车主带来更好的驾车体验。
其实早在2020年，苹果的Car Key功能和小米的车库寻车方案，就已经瞄准了UWB结合汽车使用的方向。而之后，小米在2021年进入了造车领域，苹果在今年的WWDC（苹果全球开发者大会）上，也推出了新一代的CarPlay。
不得不说，手机和汽车在UWB的牵线下，更像是一拍即合的搭档。但目前出现的一个问题是，携带UWB芯片的手机，似乎并未向汽车开放接口，蔚来因为苹果拒绝开放UWB接口，准备开始造手机，另一方面，苹果在与宝马合作的数字钥匙上，也仅提供了蓝牙和NFC接口。这是关于车商和硬件厂商之间的系统兼容问题，不过该问题迟早会被解决。
在UWB车用化市场成熟后，也将给汽车零部件系统供应商、UWB芯片及模组厂商更多的机会。国内UWB芯片厂商比如纽瑞芯科技、驰芯半导体、瀚巍微电子、优智联等均已蓄势待发。
而放眼国际， UWB芯片大头厂商NXP、Qorvo等也正在积极布局UWB车载应用，并畅想“GPS+UWB”给出行带来的无缝衔接。同样，UWB优越的通信能力在未来也不可小觑，在时机成熟的情况下，或将取代相对落后的通信技术，满足车辆更快、更稳、更精准、更智能的出行需求。
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参考资料：
盖世汽车，《Qorvo中国江雄：超宽带（UWB）赋能智慧车联新体验》
谈擎说AI，《同样是首发UWB数字钥匙，宝马、蔚来为何分道扬镳？》
全国能源信息平台，《UWB汽车数字钥匙迎量产元年》
GIVC HUB，《一文读懂UWB数字钥匙的应用与发展潜力》
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