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    • 什么是數(shù)字鑰匙?
    • 數(shù)字鑰匙元年之后,迎來(lái)快速發(fā)展
    • 數(shù)字鑰匙相關(guān)應(yīng)用
    • 四種數(shù)字鑰匙技術(shù)對(duì)比
    • 數(shù)字鑰匙芯片主要玩家介紹
    • UWB在數(shù)字鑰匙中的未來(lái)趨勢(shì)
  • 推薦器件
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產(chǎn)研:BLE+UWB+NFC+星閃,哪種技術(shù)會(huì)成為數(shù)字鑰匙主流?

原創(chuàng)
2024/07/19
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什么是數(shù)字鑰匙?

隨著“新四化”席卷汽車產(chǎn)業(yè),在乘用車智能化和網(wǎng)聯(lián)化的驅(qū)動(dòng)下,汽車鑰匙快速邁入數(shù)字化時(shí)代,帶來(lái)了極大的靈活性和便利性。數(shù)字車鑰匙系統(tǒng)由車端數(shù)字鎖芯和數(shù)字車鑰匙組成,通過(guò)NFC、藍(lán)牙、UWB等技術(shù),實(shí)現(xiàn)“無(wú)鑰匙”進(jìn)入、啟動(dòng)、鎖車等功能,并支持遠(yuǎn)程車輛控制。

汽車數(shù)字鑰匙經(jīng)歷了三代發(fā)展,UWB憑借安全性和厘米級(jí)定位精度成為第三代數(shù)字鑰匙的關(guān)鍵技術(shù),目前僅少部分車型搭載。UWB數(shù)字鑰匙方案通常結(jié)合UWB、BLE和NFC三種技術(shù),先用藍(lán)牙進(jìn)行身份認(rèn)證和粗略定位,靠近車輛后(十幾米內(nèi))再用UWB錨點(diǎn)進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)距和定位。利用UWB技術(shù)的高精度定位特性,在地下車庫(kù)等信號(hào)不佳的地方加裝UWB基站,可通過(guò)復(fù)用車端UWB錨點(diǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)車端傳感器的補(bǔ)盲,準(zhǔn)確定位AVP場(chǎng)景。

CCC聯(lián)盟數(shù)字鑰匙標(biāo)準(zhǔn)迭代,來(lái)源:Car ?Connectivity Consortium

UWB是一種使用1GHz以上頻率寬帶無(wú)線通信技術(shù),通過(guò)納秒至皮秒的非正弦波窄脈沖傳輸數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)傳輸速率可達(dá)幾百兆比特每秒。UWB技術(shù)具有定位精度高、抗干擾能力強(qiáng)、安全性好、傳輸速度快、功耗低等優(yōu)點(diǎn),但早期在短距離無(wú)線傳輸可穿戴設(shè)備領(lǐng)域未得到大規(guī)模應(yīng)用。UWB技術(shù)共存性強(qiáng),車端頻段范圍為6-8GHz,與其他無(wú)線技術(shù)干擾沖突的概率低。在汽車應(yīng)用上,對(duì)比NFC和藍(lán)牙,UWB的安全性和定位精度優(yōu)勢(shì)明顯,達(dá)到厘米級(jí)定位,且測(cè)距序支持8000個(gè)安全位,極大提升數(shù)字鑰匙的安全性。

1960年UWB技術(shù)被提出,最早用于軍事領(lǐng)域,2013年逐漸應(yīng)用于公安、倉(cāng)儲(chǔ)、物流、醫(yī)院、工廠和煤礦等領(lǐng)域。2019年蘋果在iPhone 11系列上配備UWB技術(shù),開(kāi)始被更多設(shè)備應(yīng)用。2021年7月,CCC聯(lián)盟發(fā)布支持UWB技術(shù)的第三代數(shù)字鑰匙核心技術(shù)規(guī)范,2022年寶馬、蔚來(lái)等車企率先搭載UWB數(shù)字鑰匙,隨后大眾、比亞迪等車企也推出搭載UWB數(shù)字鑰匙的車型。

數(shù)字鑰匙元年之后,迎來(lái)快速發(fā)展

數(shù)字鑰匙發(fā)展關(guān)鍵里程碑,來(lái)源:與非研究院整理

數(shù)字鑰匙技術(shù)的演變反映了汽車行業(yè)在智能化和便捷性方面的不斷追求和進(jìn)步。從2014年首次亮相到2027年預(yù)計(jì)達(dá)到數(shù)十億美元的市場(chǎng)規(guī)模,數(shù)字鑰匙已逐步成為智能汽車的標(biāo)配。

2014年,特斯拉Model S和比亞迪G5率先推出了藍(lán)牙數(shù)字鑰匙。然而,這一初期版本仍需要手動(dòng)點(diǎn)觸操作,類似于數(shù)字化的按鍵遙控鑰匙。這一階段,數(shù)字鑰匙更多地被視為傳統(tǒng)物理鑰匙的補(bǔ)充,而非替代品。

轉(zhuǎn)折點(diǎn)出現(xiàn)在2017年,特斯拉Model 3取消了實(shí)體鑰匙,僅配備NFC卡片鑰匙和手機(jī)藍(lán)牙鑰匙,實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)感應(yīng),無(wú)需手動(dòng)操作。這一改進(jìn)標(biāo)志著數(shù)字鑰匙進(jìn)入了“無(wú)感時(shí)代”,大大提升了用戶體驗(yàn),數(shù)字鑰匙開(kāi)始真正成為智能汽車的標(biāo)配。

2020年4月,比亞迪率先發(fā)布符合ICCE標(biāo)準(zhǔn)的NFC車鑰匙,這是數(shù)字鑰匙技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化的重要一步。隨后在2021年1月,ICCE發(fā)布了數(shù)字鑰匙總體、藍(lán)牙和NFC技術(shù)規(guī)范,為行業(yè)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)奠定了基礎(chǔ)。同年4月,上汽名爵發(fā)布了符合ICCE標(biāo)準(zhǔn)的藍(lán)牙無(wú)感車鑰匙,進(jìn)一步推動(dòng)了數(shù)字鑰匙的普及和應(yīng)用。

2021年9月,問(wèn)界汽車推出了首個(gè)集成NFC和藍(lán)牙功能、手機(jī)和穿戴設(shè)備雙融合的一體化車鑰匙,這是數(shù)字鑰匙技術(shù)的一次重大突破。2021年同樣是蔚來(lái)汽車發(fā)布ET7的重要年份,這款車成為全球首款搭載UWB數(shù)字鑰匙的車型,進(jìn)一步提升了數(shù)字鑰匙的精度和安全性。

2022年被稱為UWB數(shù)字鑰匙落地元年,這一年多個(gè)品牌如吉利極氪、比亞迪騰勢(shì)D9、問(wèn)界、蔚來(lái)汽車等紛紛加入U(xiǎn)WB數(shù)字鑰匙的行列。UWB技術(shù)的應(yīng)用不僅提高了車輛進(jìn)入和啟動(dòng)的便捷性,還通過(guò)高精度定位和個(gè)性化服務(wù),顯著提升了用戶體驗(yàn)和車輛安全性。

進(jìn)入2023年,數(shù)字鑰匙技術(shù)迎來(lái)了爆發(fā)式增長(zhǎng)。高工智能汽車研究院數(shù)據(jù)顯示,2023年中國(guó)市場(chǎng)(不含進(jìn)出口)乘用車前裝標(biāo)配數(shù)字鑰匙的交付量達(dá)704.3萬(wàn)輛,同比增長(zhǎng)52.48%,數(shù)字鑰匙的搭載率升至33.35%,其中藍(lán)牙方案占比超過(guò)90%。與此同時(shí),科世達(dá)、西安聯(lián)乘和聯(lián)電(UAES)成為UWB硬件供應(yīng)商市場(chǎng)份額的前三位。

2023年12月,首個(gè)ICCE UWB車鑰匙開(kāi)始商用,標(biāo)志著UWB技術(shù)在數(shù)字鑰匙領(lǐng)域的進(jìn)一步成熟。2024年,問(wèn)界M9發(fā)布了UWB數(shù)字鑰匙“迎賓系統(tǒng)”,進(jìn)一步展示了UWB技術(shù)在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用潛力。同年,ICCE與國(guó)際星閃聯(lián)盟聯(lián)合發(fā)布了星閃數(shù)字車鑰匙,數(shù)字鑰匙技術(shù)不斷推陳出新。

根據(jù)ICV Tank的預(yù)測(cè),到2027年,UWB數(shù)字鑰匙的市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到22.56億美元,全球UWB出貨量將超過(guò)12億個(gè),年復(fù)合增長(zhǎng)率超過(guò)30%。預(yù)計(jì)到2025年,中國(guó)乘用車市場(chǎng)的數(shù)字鑰匙裝載率將超過(guò)50%。

2021-25E中國(guó)乘用車數(shù)字鑰匙車端硬件模塊市場(chǎng)空間測(cè)算,資料來(lái)源:中汽協(xié),高工智能汽車,佐思汽研,TSR,貿(mào)澤電子,中金公司研究部

數(shù)字鑰匙系統(tǒng)方案除NFC、BLE、UWB模塊外,還包括MCU、數(shù)字鑰匙管理平臺(tái)等其他硬件與軟件。清研智行估測(cè),車端UWB數(shù)字鑰匙系統(tǒng)單車價(jià)值量約為1000元。按“市場(chǎng)規(guī)模=UWB方案單車價(jià)值量×汽車銷量×數(shù)字鑰匙滲透率×UWB方案占比”的邏輯測(cè)算,至2025年UWB數(shù)字鑰匙方案市場(chǎng)空間在悲觀、中性、樂(lè)觀假設(shè)下,分別有望達(dá)27、40、54億元。

數(shù)字鑰匙相關(guān)應(yīng)用

數(shù)字鑰匙不僅是開(kāi)關(guān)車門的工具,更是車廠與消費(fèi)者交流的窗口。數(shù)字鑰匙以App的形式呈現(xiàn),提升了App的日活率,增加了用戶粘性和主機(jī)廠與消費(fèi)者的互動(dòng)。車企可以通過(guò)數(shù)字鑰匙的窗口,了解消費(fèi)者需求,提升用戶體驗(yàn),并為汽車互聯(lián)網(wǎng)更多應(yīng)用提供可能。根據(jù)目前的商用情況,數(shù)字鑰匙展示的應(yīng)用場(chǎng)景包括:

清研智行智能進(jìn)入方案,來(lái)源:清研智行官網(wǎng)

無(wú)感智能入車體驗(yàn)

無(wú)感智能入車體驗(yàn)是通過(guò)數(shù)字鑰匙技術(shù)實(shí)現(xiàn)的,車輛會(huì)根據(jù)車主的位置自動(dòng)進(jìn)行解鎖和迎賓操作。當(dāng)車主進(jìn)入車輛迎賓區(qū)(3-10米范圍內(nèi))時(shí),車輛會(huì)自動(dòng)打開(kāi)車燈迎接車主;進(jìn)入解鎖區(qū)(1-3米范圍內(nèi))時(shí),車門自動(dòng)解鎖,同時(shí)轉(zhuǎn)向燈閃爍并短笛鳴響迎接車主入座。這種無(wú)感智能的體驗(yàn)不僅提升了用戶的便捷性,還增加了車輛的科技感和用戶滿意度。

車輛共享

數(shù)字鑰匙在車輛共享場(chǎng)景中發(fā)揮了重要作用,尤其是在汽車出借、汽車租賃和車隊(duì)管理等方面。通過(guò)手機(jī)小程序,車主可以輕松完成鑰匙分享,避免了傳統(tǒng)機(jī)械鑰匙和遙控鑰匙必須與車主見(jiàn)面或通過(guò)郵寄的繁瑣步驟。數(shù)字鑰匙不僅簡(jiǎn)化了借車流程,還可以讓車主限定車輛使用時(shí)間、速度和功能,并實(shí)時(shí)查詢車輛軌跡,保證車輛出借后的安全性和管理性。

自動(dòng)泊車

在搭建有UWB基站網(wǎng)絡(luò)的停車場(chǎng)中,車端UWB模塊與停車場(chǎng)UWB基站通信,通過(guò)計(jì)算車輛位置和高精度地圖,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)泊車功能。這種自動(dòng)泊車系統(tǒng)不僅提升了停車效率,還減少了因人為操作造成的停車?yán)щy和碰撞風(fēng)險(xiǎn),極大地優(yōu)化了用戶的停車體驗(yàn)。

汽車生活

基于“定位+通信”的底層原理,車端模塊與外側(cè)模塊進(jìn)行能量或數(shù)據(jù)傳輸,實(shí)現(xiàn)車輛無(wú)線充電和免下車支付等功能。例如,車主可以在停車時(shí)通過(guò)UWB技術(shù)實(shí)現(xiàn)車輛的無(wú)線充電,無(wú)需下車即可完成支付操作,大大提升了用車的便利性和智能化水平。

展望未來(lái),數(shù)字鑰匙還將落地更多應(yīng)用場(chǎng)景,來(lái)源:佐思汽研,中金公司研究部

UWB技術(shù)在汽車領(lǐng)域的需求日益旺盛,除了數(shù)字車鑰匙外,還在雷達(dá)應(yīng)用、車輛室內(nèi)導(dǎo)航、智慧交通、自動(dòng)泊車和智能座艙娛樂(lè)系統(tǒng)等方面展現(xiàn)潛力。而針對(duì)數(shù)字鑰匙領(lǐng)域,具體的應(yīng)用場(chǎng)景包括:

無(wú)鑰門禁/無(wú)鑰啟動(dòng)

通過(guò)UWB技術(shù),車輛可以實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)定位和無(wú)鑰啟動(dòng)功能。車主只需攜帶UWB鑰匙扣或智能設(shè)備,車輛即可自動(dòng)識(shí)別車主位置并解鎖車門、啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。這種無(wú)鑰門禁和無(wú)鑰啟動(dòng)功能,不僅方便了車主的日常用車,還提升了車輛的安全性和智能化水平。

車內(nèi)兒童檢測(cè)(CPD)

UWB技術(shù)在車內(nèi)兒童檢測(cè)方面具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。通過(guò)車內(nèi)的UWB錨點(diǎn),可以實(shí)現(xiàn)對(duì)車內(nèi)兒童的檢測(cè),避免兒童被遺忘在車內(nèi)的危險(xiǎn)情況。這一功能在全球范圍內(nèi)逐步成為汽車安全的標(biāo)準(zhǔn)配置,為兒童的出行安全提供了有效保障。

車外人員接近檢測(cè)

UWB技術(shù)還可以實(shí)現(xiàn)車外人員接近檢測(cè)功能。當(dāng)有人員接近車輛時(shí),UWB系統(tǒng)可以迅速識(shí)別并做出反應(yīng),如解鎖車門或警示車主。這一功能提升了車輛的安全防護(hù)水平,防止?jié)撛诘陌踩{。

車內(nèi)人和動(dòng)物檢測(cè)

利用UWB技術(shù),車輛可以實(shí)現(xiàn)對(duì)車內(nèi)人和動(dòng)物的檢測(cè)。例如,當(dāng)車內(nèi)有人或?qū)櫸镂聪萝嚂r(shí),UWB系統(tǒng)可以檢測(cè)并提醒車主,避免因遺忘而造成的安全隱患。這一功能在提高車輛安全性的同時(shí),也提升了用戶的用車體驗(yàn)。

自動(dòng)代客泊車

通過(guò)UWB技術(shù),車輛可以在特定區(qū)域內(nèi)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)泊車功能。在停車場(chǎng)中,車端UWB模塊與停車場(chǎng)的UWB基站進(jìn)行通信,精確計(jì)算車輛位置,并結(jié)合高精度地圖,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)泊車。這一功能不僅提高了停車效率,還減少了因停車而造成的交通擁堵。

自動(dòng)支付

利用UWB技術(shù),車輛可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)支付功能。車主在通過(guò)收費(fèi)站或停車場(chǎng)時(shí),無(wú)需下車即可完成支付操作,大大提升了支付的便捷性和效率。這一功能在提高用戶體驗(yàn)的同時(shí),也促進(jìn)了智能交通的發(fā)展。

后備箱自動(dòng)打開(kāi)

UWB技術(shù)還應(yīng)用于后備箱自動(dòng)打開(kāi)功能。相比傳統(tǒng)的電容式感應(yīng)器,UWB技術(shù)可以提供更高的靈敏度和更好的用戶體驗(yàn)。當(dāng)車主接近車輛后備箱時(shí),系統(tǒng)可以自動(dòng)感應(yīng)并打開(kāi)后備箱,方便車主存取物品。

UWB在數(shù)字鑰匙中的功能及應(yīng)用

四種數(shù)字鑰匙技術(shù)對(duì)比

數(shù)字鑰匙主要技術(shù)對(duì)比,來(lái)源:與非研究院整理

數(shù)字鑰匙技術(shù)在汽車領(lǐng)域的發(fā)展,主要涉及BLE、RF和UWB三種技術(shù),近年來(lái)又出現(xiàn)了同樣基于超寬帶技術(shù)開(kāi)發(fā)的星閃技術(shù)。與非研究院對(duì)比了這幾種不同技術(shù)的特點(diǎn)以及在數(shù)字鑰匙應(yīng)用中的差異:

  1. BLE低功耗藍(lán)牙)技術(shù)

BLE技術(shù)是一種常用的短距無(wú)線通信技術(shù),功耗低,僅為經(jīng)典藍(lán)牙的1%-50%。根據(jù)SIG聯(lián)盟數(shù)據(jù),2021年藍(lán)牙設(shè)備出貨47億個(gè),其中20%為“純BLE方案”,65%為“BLE+經(jīng)典藍(lán)牙方案”。BLE技術(shù)被廣泛應(yīng)用于智能手環(huán)智能家居等低功耗場(chǎng)景。

技術(shù)特點(diǎn):

功耗低:非常適合長(zhǎng)時(shí)間工作的設(shè)備。

定位技術(shù):利用RSSI(接收信號(hào)強(qiáng)度指示)值進(jìn)行定位,RSSI值與距離呈正相關(guān)。多個(gè)藍(lán)牙模塊的RSSI值交點(diǎn)可判斷數(shù)字鑰匙位置。

優(yōu)點(diǎn):

低功耗:適合長(zhǎng)期工作且能耗較低的設(shè)備。

廣泛應(yīng)用:已經(jīng)被大量設(shè)備采用,技術(shù)成熟。

缺點(diǎn):

精度較差:RSSI值定位誤差較大,精度在分米級(jí)。

安全性低:容易受到中繼攻擊影響,存在安全隱患。

  1. UWB(超寬帶)技術(shù)

UWB是一種新型的近距離無(wú)線通信技術(shù),使用極寬的頻譜帶寬進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸,帶寬至少為500 MHz,工作頻率范圍通常在3.1 GHz到10.6 GHz之間。UWB在智能汽車領(lǐng)域主要用于提供數(shù)字鑰匙功能。

技術(shù)特點(diǎn):

高精度:厘米級(jí)定位精度,抗干擾能力強(qiáng)。

安全性高:難以檢測(cè)其信號(hào),安全性更高。

低功耗:功率頻譜密度低,接近自然噪聲。

優(yōu)點(diǎn):

定位精度高:能夠?qū)崿F(xiàn)厘米級(jí)的高精度定位。

抗干擾能力強(qiáng):有效抗多徑干擾。

安全性高:利用TOF技術(shù)測(cè)距,能夠防止中繼攻擊。

缺點(diǎn):

成本較高:技術(shù)實(shí)現(xiàn)復(fù)雜,成本相對(duì)較高。

普及率較低:市場(chǎng)上應(yīng)用還不夠廣泛,生態(tài)系統(tǒng)尚未完全成熟。

  1. NFC近場(chǎng)通信)技術(shù)

NFC技術(shù)利用磁場(chǎng)進(jìn)行短距離通信,感應(yīng)范圍通常在幾厘米以內(nèi)。主要用于車身特定區(qū)域(如B柱、后視鏡等)刷卡解鎖。

技術(shù)特點(diǎn):

短距離:通信距離非常短,通常小于10cm。

高安全性:因通信距離短,中繼攻擊無(wú)法實(shí)施。

簡(jiǎn)單易用:技術(shù)成熟,使用方便。

優(yōu)點(diǎn):

安全性高:由于通信距離短,不易受到中繼攻擊。

低功耗:非常適合備用鑰匙的功能,在手機(jī)電量耗盡時(shí)仍能使用。

缺點(diǎn):

范圍受限:無(wú)法實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距感應(yīng)和無(wú)感進(jìn)入。

功能單一:主要作為備用鑰匙使用,功能有限。

4.星閃技術(shù)

星閃技術(shù)是新一代無(wú)線短距通信技術(shù),在數(shù)字鑰匙應(yīng)用中展現(xiàn)了極高的潛力。星閃數(shù)字車鑰匙通過(guò)引入隨機(jī)擾動(dòng)實(shí)現(xiàn)抗物理中繼攻擊,采用跳頻信道拼接和多音測(cè)距提升測(cè)距精度。其定位精度穩(wěn)定在0.6米以內(nèi),車內(nèi)外識(shí)別誤差控制在0.2米以內(nèi),顯著提升了用戶體驗(yàn)。

對(duì)比總結(jié)

在數(shù)字鑰匙方案中,通常采用“BLE+UWB+NFC”的組合,充分發(fā)揮各自優(yōu)勢(shì):

BLE:功耗低,負(fù)責(zé)數(shù)字鑰匙的發(fā)現(xiàn)與用戶驗(yàn)證。

UWB:高定位精度,負(fù)責(zé)安全測(cè)距,實(shí)現(xiàn)無(wú)感進(jìn)入。

NFC:功耗最小,充當(dāng)備用鑰匙。

星閃技術(shù)類似于UWB,在某些方面有一定的優(yōu)點(diǎn)。

三代汽車數(shù)字鑰匙對(duì)比——UWB安全性和定位精度優(yōu)勢(shì)脫穎而出,資料來(lái)源:ittbank,GIVC Hub,國(guó)信證券經(jīng)濟(jì)研究所整理

綜上所述,數(shù)字鑰匙技術(shù)的發(fā)展正在迅速推進(jìn)。BLE、UWB、NFC各有優(yōu)點(diǎn),在未來(lái)的數(shù)字鑰匙方案中, NFC、BLE(藍(lán)牙)、UWB三種技術(shù)結(jié)合并充分利用其特點(diǎn)的解決方案有望成為主流,使車主輕松應(yīng)對(duì)因距離、網(wǎng)絡(luò)等變化帶來(lái)的各種場(chǎng)景。使用藍(lán)牙喚醒UWB,并加密傳輸數(shù)據(jù);UWB用于精準(zhǔn)定位,NFC則用于手機(jī)沒(méi)電情況下,從而實(shí)現(xiàn)更完整的智能座艙體驗(yàn)閉環(huán)。星閃技術(shù)作為新一代無(wú)線短距通信技術(shù),也將成為數(shù)字鑰匙技術(shù)的重要組成部分,推動(dòng)智能汽車領(lǐng)域的進(jìn)一步發(fā)展。

數(shù)字鑰匙芯片主要玩家介紹

回顧數(shù)字鑰匙的產(chǎn)業(yè)鏈,目前數(shù)字鑰匙芯片市場(chǎng)集中度較高,車規(guī)級(jí)NFC、BLE及UWB芯片均由海外供應(yīng)商主導(dǎo)。NFC市場(chǎng)中,恩智浦獨(dú)占全球市場(chǎng)74%。主要參與者包括Inside Secure、博通、索尼和瑞薩。Nordic和Dialog兩家國(guó)外廠商共占據(jù)全球BLE芯片市場(chǎng)份額的50%,國(guó)內(nèi)廠商泰凌微在全球BLE領(lǐng)域排名第三,市場(chǎng)份額為12%。全球僅有三家公司擁有UWB單芯片技術(shù),分別為蘋果、恩智浦和QORVO。

在UWB的產(chǎn)業(yè)鏈方面,汽車領(lǐng)域處于萌芽階段,整體產(chǎn)業(yè)鏈還在建設(shè)初期,上游車規(guī)級(jí)芯片的主要供應(yīng)商為恩智浦,國(guó)外芯片龍頭企業(yè)通過(guò)收購(gòu)、合作或自研等方式布局UWB相關(guān)業(yè)務(wù)。高通在2024年推出FastConnect 7900移動(dòng)連接系統(tǒng)用于數(shù)字鑰匙,預(yù)計(jì)下半年實(shí)現(xiàn)商用。國(guó)內(nèi)企業(yè)也正在加速布局車規(guī)級(jí)UWB芯片。中游主要為UWB解決方案商,目前以提供數(shù)字鑰匙為主,少數(shù)可實(shí)現(xiàn)生物雷達(dá)等功能。部分企業(yè)如西安聯(lián)乘、大陸集團(tuán)、科世達(dá)等已實(shí)現(xiàn)量產(chǎn),國(guó)內(nèi)初創(chuàng)企業(yè)較多。

下游車企主要與UWB解決方案商以及支持UWB功能的手機(jī)廠商合作布局UWB數(shù)字鑰匙。手機(jī)廠商目前大多選擇蘋果,近年來(lái)安卓手機(jī)廠商如小米、OPPO、魅族等加速布局UWB技術(shù)。隨著UWB技術(shù)在安卓手機(jī)上的普及,未來(lái)UWB數(shù)字鑰匙等應(yīng)用有望規(guī)?;l(fā)。

數(shù)字鑰匙芯片主要玩家(部分),來(lái)源:與非研究院

主要玩家方面,恩智浦于2023年10月推出Trimension NCJ29D6,屬于完全集成的汽車單芯片超寬帶(UWB)系列,匯聚了下一代安全測(cè)距和短程雷達(dá)功能,為汽車領(lǐng)域帶來(lái)了創(chuàng)新應(yīng)用。Qorvo在收購(gòu)Decawave后全面布局UWB技術(shù),推出了車規(guī)級(jí)DW3300Q系列UWB芯片,具備高精度定位、低功耗和強(qiáng)抗干擾能力。

國(guó)產(chǎn)玩家中,領(lǐng)跑微電子作為汽車通訊領(lǐng)域的新銳,推出首款藍(lán)牙協(xié)議及Channel sounding定位算法的芯片,顯著提升定位精度,并致力于車載通信市場(chǎng)。

在UWB解決方案方面,宇都通訊從一開(kāi)始就聚焦汽車市場(chǎng),在UWB芯片領(lǐng)域積累了豐富的產(chǎn)品經(jīng)驗(yàn),創(chuàng)始團(tuán)隊(duì)曾研發(fā)出全球首款超寬帶千兆通訊芯片,并完成了國(guó)內(nèi)首家完整自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)有線射頻寬帶技術(shù)HiNOC2.0芯片組的量產(chǎn),打破了國(guó)外壟斷。

紐瑞芯科技在UWB領(lǐng)域取得突破,推出國(guó)內(nèi)首款車規(guī)級(jí)UWB芯片NRT81750,適用于汽車數(shù)字車鑰匙、短距雷達(dá)、移動(dòng)支付等高精度定位領(lǐng)域。

馳芯半導(dǎo)體推出國(guó)內(nèi)首款商用UWB芯片CX300,具備商用能力,填補(bǔ)了國(guó)產(chǎn)UWB芯片的空白,對(duì)我國(guó)UWB生態(tài)發(fā)展具有重大意義。CX300支持IEEE802.15.4z標(biāo)準(zhǔn),具有低功耗模式、多天線方案,支持FIRA/CCC規(guī)范,定位精度在視距情況下可達(dá)到±5厘米。華大半導(dǎo)體通過(guò)加入SE芯片,提升數(shù)字車鑰匙和車端數(shù)字鎖芯之間的安全性??偨Y(jié)來(lái)看,國(guó)內(nèi)企業(yè)在UWB芯片領(lǐng)域的布局和研發(fā)不斷加快,逐步打破國(guó)際壟斷,為我國(guó)汽車智能化和數(shù)字鑰匙技術(shù)的普及提供有力支持。

UWB在數(shù)字鑰匙中的未來(lái)趨勢(shì)

2021年,CCC聯(lián)盟發(fā)布了CCC3.0規(guī)范,提出將UWB與BLE(藍(lán)牙)無(wú)線技術(shù)相結(jié)合,實(shí)現(xiàn)通過(guò)兼容的移動(dòng)設(shè)備實(shí)現(xiàn)無(wú)鑰匙進(jìn)入和引擎啟動(dòng)。去年底,CCC和FiRa聯(lián)盟宣布成立聯(lián)合超寬帶MAC物理層工作組,進(jìn)一步推動(dòng)UWB技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化和可擴(kuò)展性。高通在MWC 2024期間率先發(fā)力,發(fā)布新一代FastConnect 7900,預(yù)計(jì)今年下半年正式量產(chǎn)交付。該芯片也是行業(yè)首個(gè)在單個(gè)芯片上集成Wi-Fi 7、藍(lán)牙和UWB技術(shù)的解決方案,支持汽車數(shù)字鑰匙等應(yīng)用,芯片面積減少25%,功耗降低40%。

高通驍龍處理器與FastConnect綁定使用,這意味著高通平臺(tái)的智能手機(jī)將全面普及UWB功能。也標(biāo)志著UWB即將進(jìn)入安卓手機(jī)市場(chǎng),帶來(lái)市場(chǎng)需求的新局面。隨著數(shù)字車鑰匙、無(wú)感門禁和智能手機(jī)等應(yīng)用的興起,UWB技術(shù)在手機(jī)和汽車兩大生態(tài)的支持進(jìn)一步推動(dòng)智能家居和物聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域打開(kāi)新的增長(zhǎng)空間。

在技術(shù)趨勢(shì)上,UWB與藍(lán)牙和NFC功能結(jié)合,可以彌補(bǔ)定位精度的短板,無(wú)論是遠(yuǎn)程、近距離,還是網(wǎng)絡(luò)環(huán)境不佳或者手機(jī)關(guān)機(jī)狀態(tài)下,都能順利解鎖車輛,未來(lái)有望成為主流數(shù)字鑰匙解決方案。

目前,在車端,三種技術(shù)的軟硬件方案供應(yīng)商還處于解耦狀態(tài),無(wú)論是系統(tǒng)開(kāi)發(fā)協(xié)調(diào)、供應(yīng)商管理,還是涉及數(shù)字鑰匙關(guān)鍵的軟硬件安全問(wèn)題,都極為突出。隨著藍(lán)牙、NFC及UWB在同一款車型的量產(chǎn)搭載,多硬件模塊的集成、軟件模塊的協(xié)同管理和響應(yīng),都是新的難題。主機(jī)廠和不同供應(yīng)商、不同手機(jī)品牌,還涉及到協(xié)議開(kāi)發(fā)適配及協(xié)議間的兼容設(shè)計(jì)。

最后,筆者認(rèn)為,未來(lái)UWB會(huì)成為一種與藍(lán)牙、WiFi相似普及程度和規(guī)模的無(wú)線技術(shù)。從去年開(kāi)始,不少?gòu)S商推出數(shù)字鑰匙軟硬一體+車云一體化解決方案概念,為車企提供車端軟硬件、云端DKS服務(wù)、手機(jī)端SDK服務(wù)的交鑰匙服務(wù),標(biāo)志著圍繞汽車數(shù)字鑰匙產(chǎn)業(yè)鏈的新一輪市場(chǎng)份額爭(zhēng)奪戰(zhàn)正式開(kāi)始,對(duì)供應(yīng)商綜合實(shí)力的全面檢驗(yàn)也由此展開(kāi)。

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恩智浦

恩智浦

恩智浦半導(dǎo)體創(chuàng)立于2006年,其前身為荷蘭飛利浦公司于1953年成立的半導(dǎo)體事業(yè)部,總部位于荷蘭埃因霍溫。恩智浦2010年在美國(guó)納斯達(dá)克上市。恩智浦2010年在美國(guó)納斯達(dá)克上市。恩智浦半導(dǎo)體致力于打造全球化解決方案,實(shí)現(xiàn)智慧生活,安全連結(jié)。

恩智浦半導(dǎo)體創(chuàng)立于2006年,其前身為荷蘭飛利浦公司于1953年成立的半導(dǎo)體事業(yè)部,總部位于荷蘭埃因霍溫。恩智浦2010年在美國(guó)納斯達(dá)克上市。恩智浦2010年在美國(guó)納斯達(dá)克上市。恩智浦半導(dǎo)體致力于打造全球化解決方案,實(shí)現(xiàn)智慧生活,安全連結(jié)。收起

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