導讀:近年來,隨著自動駕駛、環(huán)保出行的概念逐漸流行,又在國內外政策的推動下,人們對新能源汽車的關注度也隨之提高,目前新能源汽車已逐漸獲得大眾的接納與認可。
近年來,隨著自動駕駛、環(huán)保出行的概念逐漸流行,又在國內外政策的推動下,人們對新能源汽車的關注度也隨之提高,目前新能源汽車已逐漸獲得大眾的接納與認可。而另一方面,新能源汽車也在應用方面帶來了不少革命性的創(chuàng)新,最重要的是,把UWB帶上了C端市場之路。
中汽協(xié)消息,剛過去的6月,我國汽車銷量達250.2萬輛,環(huán)比增長34.4%,同比增長23.8%。新能源汽車方面,我國新能源汽車銷量達59.6萬輛,同比增長1.3倍,新能源汽車產(chǎn)銷再創(chuàng)新高,市場占有率達到23.8%。
高額的增長量讓汽車界如沐春風。但更值得注意的是,2022年被稱為是“UWB數(shù)字鑰匙量產(chǎn)元年”。從寶馬、奧迪、大眾、福特、本田、現(xiàn)代等外資品牌,到國內的蔚來、小鵬、長城等自主品牌越來越多的車型上,均開始配備UWB數(shù)字鑰匙。
如果說汽車界正刮著一陣春風,那UWB已經(jīng)站在風口上了。
數(shù)字鑰匙打開的是車門
車駛向的是UWB的未來
2014-2021國內新能源汽車銷量情況(數(shù)據(jù)來源:中汽協(xié))
2021年,新能源汽車的產(chǎn)銷量迎來了爆發(fā)式增長,同比增長為159.5%和157.5%。另據(jù)乘聯(lián)會的數(shù)據(jù)顯示,2022年第一季度全國乘用車市場累計零售491.5萬輛。其中,傳統(tǒng)燃油車銷量385萬輛,同比下降18%,新能源車國內零售107.0萬輛,同比增長146.6%,形成傳統(tǒng)燃油車與新能源車的銷量K字形走勢。
由此可知,新能源汽車市場份額的增加,少不了其對傳統(tǒng)燃油車的替代。從近年來汽車的“缺芯”狀況也不難得知,新能源汽車的火爆程度非比尋常。
另一方面,也因為新能源汽車的崛起,帶動了一些新技術的落地,UWB便是今天要討論的重點。
其實早在2017年,捷豹就選擇UWB作為旗下汽車的安全進入解決方案,而如今已經(jīng)有很多車商開始布局UWB。
于整車布置UWB技術的車商具體情況(數(shù)據(jù)來源:佐思汽研)
可這也不免讓人有疑問,藍牙或NFC犯了什么錯?還是說UWB到底是有什么優(yōu)勢?為什么大家都在齊刷刷地擁抱UWB?
這得談到最重要的問題——安全。汽車鑰匙的三次迭代或已是老生常談,但從技術上來說,第三次是完善了過去數(shù)字鑰匙持續(xù)存在的安全問題。根據(jù)Tracker的數(shù)據(jù),2020年找回的車輛中至少有93%是通過中繼攻擊被盜的。研究人員發(fā)現(xiàn),造成這一漏洞的主要原因在于此類汽車制造商采用的DST80加密系統(tǒng)存在漏洞,會讓潛在黑客克隆此類汽車的RFID密鑰。
而第三代UWB數(shù)字鑰匙的安全之處在于,信號中加入了安全時間戳。將車輛解鎖過程中的發(fā)射端與接收端信息進行復雜化處理,并呈動態(tài)變化,黑客無法復制密鑰,也難以攔截信號。
但第三代數(shù)字鑰匙并非只采用UWB技術,而是通過與藍牙、NFC技術的結合,來實現(xiàn)更加安全和方便的開門進車動作。藍牙用于鑰匙與車端的遠距離感知、鑒權與交互等通信功能,UWB的主要作用是完成車端和鑰匙端的測距。而NFC主要負責出廠時的秘鑰注入,以及在BLE、UWB同時失效時可刷開車門并啟動車輛。
工作模式一般以停泊中的汽車為圓心,在不同半徑的區(qū)域設置感應區(qū)(藍牙工作)、迎賓區(qū)(UWB工作)、解鎖區(qū)(藍牙/NFC工作),用戶走進不同的區(qū)域,車可以跟乘客有不同的互動。
數(shù)字鑰匙解鎖汽車(圖源:網(wǎng)絡)
不過只把UWB技術用來解決開關門問題,未免有些大材小用。
C端市場的大路很寬
UWB乘的車很穩(wěn)
在探討應用場景之前,我們可以先對UWB在車端構架上的設計進行解讀。
從技術層面來說,在整車上與UWB相關的設備為UWB錨點與解算單元(中控)。其中UWB錨點包含了UWB射頻和天線模組,實現(xiàn)鑰匙與車身的測距功能。
UWB數(shù)字鑰匙的車端架構可以根據(jù)不同的需求側重點進行調整。不同的UWB錨點數(shù)量與安裝構型會使最終呈現(xiàn)效果有明顯差異。目前主機廠主要采用的構型是“車外4+車內1”構型與“車外0+車內4“構型。
UWB數(shù)字鑰匙的車端架構
UWB錨點在整車上得到構型(圖源:GIVC HUB)
可以看出,在目前主流的UWB車端應用上,一般會布置4-5個UWB錨點,通過錨點間相互收發(fā)信號來判斷區(qū)域內是否存在人或物。此外,加上數(shù)字鑰匙中的UWB芯片,一套車載UWB系統(tǒng)大約會用到5-6枚UWB芯片。
同時,UWB數(shù)字鑰匙不僅可以用于新能源汽車,也可用于燃油車。數(shù)據(jù)顯示,2021年,我國乘用車產(chǎn)銷分別為2140.8萬輛和2148.2萬輛,同比分別增長7.1%和6.5%。而據(jù)相關人士介紹,在如此龐大的汽車市場基礎上,UWB數(shù)字鑰匙的應用有更為廣闊的空間,理論上,如果按照每輛乘用車的UWB數(shù)字鑰匙系統(tǒng)1000元計算,一年市場規(guī)模就超過200億元。
說完UWB芯片放在哪、怎么用,市場規(guī)模如何。那接下來可以說說它還能為汽車實現(xiàn)什么功能,為車主帶來什么便利。
第一是腳踢開箱和車內活體檢測功能?;赨WB優(yōu)秀的雷達功能,可通過在車后進行腳踢動作感應打開后備箱;也可監(jiān)測車內生命體征狀態(tài),判斷出車內是否有人或動物,從而提醒用戶避免將嬰兒或寵物遺留在車內,在車位,對于鉆進車底或處于視野盲區(qū)的的動物和小孩,可在車輛啟動時避免誤傷。
第二是智能位置服務。未來,室內定位將逐漸成為剛需。UWB技術可在地下車庫、換電站、隧道、立交橋及其他城市衛(wèi)星盲區(qū)場景實現(xiàn)對GNSS定位的替代。在此類容易出現(xiàn)衛(wèi)星信號丟失的地方,把UWB設備添加到路測的RSU里面,可以助力車輛精準定位。
第三是自動駕駛場景中的全自動代客泊車(AVP)。是目前最有希望實現(xiàn)商業(yè)落地的自動駕駛技術應用場景。通過UWB室內定位及車聯(lián)網(wǎng),可以有效避免車與障礙物、其它車之間的碰撞,實現(xiàn)這“最后一公里的自由”。
此外,在防止非法入侵、精準無線充電、遠程控車、車輛共享、車載支付等方面,UWB也可以發(fā)揮作用。未來甚至在V2X場景里,還可以使用UWB來實現(xiàn)輔助超車。
自動代客泊車(圖源:網(wǎng)絡)
但要UWB實現(xiàn)在車端的完全商用,除了整車中硬件的布置,與車內軟件生態(tài)相融合也是關鍵。
UWB數(shù)字鑰匙的最終構想
車機結合的未來市場
UWB數(shù)字鑰匙已不滿足于安全入車,還將結合車內生態(tài)滿足用戶更多需求。目前已實現(xiàn)車內系統(tǒng)對用戶身份進行識別,從而在用戶上車后可以自動完成啟動引擎、登陸數(shù)字座艙、打開地圖和音樂等一系列的個性化功能。UWB數(shù)字鑰匙的重要價值在于,它將車鎖和車機智能交互兩個割裂的場景用一個數(shù)字ID(身份標識號)統(tǒng)一起來。
簡單來說,UWB數(shù)字鑰匙能打開的不僅是車門,還有幾乎整輛車所有的開關。而車商對UWB數(shù)字鑰匙的愿景,是將來把手機作為鑰匙,使手機和車相結合,為車主帶來更好的駕車體驗。
其實早在2020年,蘋果的Car Key功能和小米的車庫尋車方案,就已經(jīng)瞄準了UWB結合汽車使用的方向。而之后,小米在2021年進入了造車領域,蘋果在今年的WWDC(蘋果全球開發(fā)者大會)上,也推出了新一代的CarPlay。
不得不說,手機和汽車在UWB的牽線下,更像是一拍即合的搭檔。但目前出現(xiàn)的一個問題是,攜帶UWB芯片的手機,似乎并未向汽車開放接口,蔚來因為蘋果拒絕開放UWB接口,準備開始造手機,另一方面,蘋果在與寶馬合作的數(shù)字鑰匙上,也僅提供了藍牙和NFC接口。這是關于車商和硬件廠商之間的系統(tǒng)兼容問題,不過該問題遲早會被解決。
在UWB車用化市場成熟后,也將給汽車零部件系統(tǒng)供應商、UWB芯片及模組廠商更多的機會。國內UWB芯片廠商比如紐瑞芯科技、馳芯半導體、瀚巍微電子、優(yōu)智聯(lián)等均已蓄勢待發(fā)。
而放眼國際, UWB芯片大頭廠商NXP、Qorvo等也正在積極布局UWB車載應用,并暢想“GPS+UWB”給出行帶來的無縫銜接。同樣,UWB優(yōu)越的通信能力在未來也不可小覷,在時機成熟的情況下,或將取代相對落后的通信技術,滿足車輛更快、更穩(wěn)、更精準、更智能的出行需求。