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        數字車鑰匙進入UWB時代,科世達率先量產出線

        數字車鑰匙進入UWB時代,科世達率先量產出線

        分類:
        企業資訊
        作者:
        來源:
        蓋世汽車
        2022/04/01 10:15
        瀏覽量

               

                蔚來ET7的交付,將UWB數字鑰匙帶上了風口。

         

                所謂UWB數字鑰匙,即利用UWB超寬帶技術的精準定位、高安全等特性,讓以智能手機為代表的智能終端能夠以一種較為安全的方式存儲、驗證和共享車輛的數字秘鑰,進而實現無鑰匙進入和啟動、個性化車輛設置及ADAS相關功能,提升用車便捷性。

         

                在汽車行業,對UWB數字鑰匙的探索已經有一段時間。但直到2021年7月全球車聯網聯盟(CCC)將UWB定義為第三代數字鑰匙的核心技術,UWB數字鑰匙才正式成為業界“新寵”,引發車企和技術提供商爭相布局。

         

                主流車企紛紛站隊,數字鑰匙掀起UWB革命

         

                作為數字車鑰匙的最新技術趨勢,UWB數字鑰匙在汽車領域正掀起一股上車熱潮。放眼市場,越來越多的車企開始在新車上搭載基于UWB技術的數字鑰匙。

         

                例如剛剛于1月上市的寶馬iX 2022款 M60和去年11月上市的寶馬iX 2022款 xDrive50,都已使用了這項技術,來實現無感進入、舒適迎賓等功能。另外,奧迪、福特以及現代旗下Genesis等此前也均表示將與三星合作,為消費者打造從NFC到UWB的智能車鑰匙體驗,三星旗下部分手機將支持這些功能的實現。

         

                在國內,除了剛剛啟動交付的蔚來ET7,蔚來ET5以及其他多家自主車企相關車型也明確表示將配置UWB數字鑰匙,在幫助車主擺脫對傳統機械鑰匙依賴的同時,賦予用戶更多個性化用車體驗,且這些車企的技術方案大多都來自于科世達。

         

        數字車鑰匙進入UWB時代,科世達率先量產出線

        圖片來源:科世達

         

                其實數字鑰匙在汽車行業并不是一項新技術,諸如NFC鑰匙和藍牙鑰匙目前已經在很多量產車上應用。據相關統計數據顯示,2021年中國乘用車數字鑰匙裝配量超過200萬,同比增長243%;裝配率為10.9%,同比增加7.5個百分點,其中裝配率最高的就是藍牙鑰匙。

         

                為何從寶馬、蔚來開始,近兩年主流車企紛紛改道UWB數字鑰匙呢?一個關鍵的驅動因素是CCC數字鑰匙3.0版規范的出臺。2021年7月,CCC聯盟正式發布了CCC3.0規范,其中明確提出將UWB與BLE(藍牙)無線技術相結合,能夠實現通過兼容的移動設備進行被動無鑰匙進入和引擎啟動,相當于正式為UWB數字鑰匙正名。

         

                在這之外更主要的是,UWB技術方案相較于NFC和藍牙方案,在定位精度、安全性、功耗以及應用拓展等方面有著明顯的優勢。

         

                利用UWB技術測量距離時精度最高可以達到厘米級,即10cm左右,遠高于WiFi、藍牙等方案。因為UWB 技術采用的是飛行時間(TOF)測距,即發射裝置會將包含時間戳(STS)的信號發射出去,接收器收到信號后,通過發射內容中包含的時間信息計算出飛行時間,進而算出飛行距離,實現精準定位。而且根據鑰匙與安裝在車內外的各個錨點之間的距離,系統還可以實時計算出鑰匙所處的位置和區域,助力實現多樣化的用車功能。

         

                比如科世達的UWB數字鑰匙系統,根據鑰匙與車輛之間的不同距離,由遠到近分別可以實現舒適迎賓、無鑰匙進入和無鑰匙啟動功能。在距離汽車50米之外時,系統就會自動連接手機來確認身份;當駕駛員走近到離車10米范圍內,照明系統會提前啟動,幫助車主快速找車;在距離車輛6米左右時,車內照明系統會自動開啟;離車2米時,車門會自動解鎖,座椅會自動調節到駕駛員舒適的位置,折疊的后視鏡也會自動開啟。

         

                比較之下,NFC車鑰匙往往需要用戶將授權的智能手機貼近門把手才能解鎖車輛,不僅使用感受方面略遜一籌,無形中也限制了多樣化功能的實現。藍牙鑰匙則在定位精度方面和信息安全方面略有不足,過去幾年汽車行業屢屢發生無鑰匙系統被黑客攻擊的案例,其中很多就是采用藍牙方案。

         

                而UWB方案,由于信號中加入了安全時間戳,極大地提升了UWB數字鑰匙的防中繼攻擊能力。因為發射裝置發送的測距信息幀可以支持8000多位加密的時間戳,只有與接收端的滾碼相匹配后才能得到對應的時間戳,進而解鎖車輛。再者,假如信號飛行時間過長,系統也會判定車鑰匙不在有效范圍內,如此一來攻擊者便無法對系統進行欺騙。

         

        數字車鑰匙進入UWB時代,科世達率先量產出線

        圖片來源:科世達

         

                正因為如此,在開發新一代數字鑰匙解決方案時,越來越多的整車廠開始傾向于UWB技術。當然,以蘋果、三星、小米等為代表的手機廠商紛紛推出搭載了UWB技術的手機產品,也為UWB技術在汽車領域的應用提供了重要推動力。

         

                在一個完整的UWB數字鑰匙解決方案中,搭載了UWB技術的智能終端不可或缺,而目前來看智能手機是較理想的方案。但整體來看,當前市場上能真正支持UWB技術的手機依然還在少數,為此科世達也在開發對應的解決方案,助力擺脫UWB數字鑰匙對手機的依賴 。

         

                UWB數字鑰匙在國內率先量產,科世達有何秘訣?

         

                伴隨著蔚來ET7的上市,使科世達成為了國內較早實現量產前裝車載UWB數字產品,并配套國內頭部新能源車企的Tier1。要知道在這股UWB數字鑰匙研發熱潮下,投身該領域的企業并不在少數,其中很多還是國際Tier1大廠,科世達為何能這么快脫穎而出?

         

                很重要的原因是,科世達基于UWB技術開展了一系列的核心技術研發,并成功通過了量產驗證。比如系統級的FOTA能力,作為UWB數字鑰匙未來持續拓展應用的關鍵,將成為系統的一項標配。

         

                雖然現階段UWB數字鑰匙的應用場景主要是無感進入,長遠來看車企更希望通過UWB數字鑰匙打通整個智慧出行生態,為車主提供更多的應用,比如個性化車輛功能設置、自動駕駛場景里的AVP功能和遠程控車、車輛共享、汽車支付等,這些功能很多都將依賴于FOTA來實現。

         

        數字車鑰匙進入UWB時代,科世達率先量產出線

        圖片來源:科世達

         

                但這個功能卻并不那么容易實現,尤其是如何同時滿足不同整車廠FOTA程序的更新規范,并能完整支持不同芯片廠商的主控MCU和UWB芯片,這中間存在多重技術難點。比如在多協議的升級和兼容方面,考慮到UWB芯片不僅要支持符合UCI的私有協議,還要滿足CCC Digital key3.0協議以及各大手機廠商的聯盟協議,這要求UWB芯片必須具備系統級的FOTA能力。

         

                從數字鑰匙的車端模塊系統架構來看,UWB芯片往往處于架構的最外圍,進行FOTA需要跨越包括Tbox、網關、MCU甚至藍牙芯片等層層大山,這中間涉及的接口類型也相當復雜。另外,UWB芯片因其特殊性,需要支持FOTA的區域還同時包含了其DSP核心及應用核心的軟件,并要求在FOTA之前就注入預先配對好的公私秘鑰進行校驗。

         

                為此,科世達基于在UWB技術開發上豐富的積累,開展了大量的研發。目前這一功能隨著相關車型的上市也已經正式量產,科世達由此也成了國內較早實現UWB數字產品FOTA功能的廠商。

         

                科世達的FOTA功能組件適用于十多家整車廠的FOTA遠程程序更新規范,可配套不同主機廠實現符合他們要求定制的FOTA功能。在芯片適配方面,科世達的FOTA功能組件支持NXP、Infineon、Renesas、ST、Cypress等多家主流芯片廠商MCU的程序刷新。 FOTA過程中,UWB芯片程序的更新功能會通過CAN、LIN、UART等多種通信方式將UWB芯片程序傳輸到主控MCU,主控MCU再通過調用一系列的UCI或RCI指令集接口,依托主控MCU可靠地對不同UWB芯片進行程序刷新。

         

                考慮到國內整車廠都將遵循CCC 3.0規范來定義其UWB車載應用產品,而目前支持這一規范的協議標準在車載UWB領域才剛剛開始普及,甚至主要的UWB芯片廠商相應的開發環境和支持CCC協議標準的固件都還處于優化更新階段,這些都不足以支持UWB系統大規模裝車量產,科世達還前瞻性地開發了UWB數字鑰匙系統專有通信協議,以作為CCC3.0協議普及之前補充方案。

         

                科世達量產的車端UWB數字鑰匙系統已經能支持這一專有通信協議,并同時兼容CCC協議,如此一來可快速適配不同整車廠的無線通信規范,在保證UWB通信可靠性、安全性的同時,助力車企更好地對UWB產品進行性能優化。比如其為蔚來研發的UWB數字鑰匙,在待機功耗方面就有顯著的降低。

         

                正是基于這些技術優勢,在UWB數字車鑰匙的商業化應用方面,科世達成功搶得了先機。未來隨著相關技術的快速發展,汽車市場對UWB技術的需求有望繼續大幅增長。據相關預測數據顯示,2021 年全球 UWB 的出貨量預計將達2億個以上,到2027年將超過 12 億個,屆時汽車有望成為僅次于智能手機的第二大UWB應用市場。

         

        數字車鑰匙進入UWB時代,科世達率先量產出線

        圖片來源:科世達

         

                針對這一趨勢,科世達正積極開發更多面向汽車市場的UWB創新解決方案。目前,科世達基于UWB技術已經研發了一套尾門腳踢傳感器方案,通過高靈敏度的UWB雷達算法,可精確檢測腳踢動作以實現后備箱自動打開。該技術方案在2021年底已經達到了可以投入量產的技術狀態,預計今年內將正式量產上車。

         

                (說明:文中視頻及配圖所示場景僅為科世達UWB技術在車輛上使用的模擬場景,所涉車輛的外觀及內飾僅為說明目的使用,并非應用于實車的場景,具體以實際應用效果為準)

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