数字车钥匙进入UWB时代，科世达率先量产出线车讯

蔚来ET7的交付将UWB数字键安装在吹出口上。

UWB数字钥匙是指，利用UWB超宽带技术的精确定位、高安全等特性，以智能手机为代表的智能终端能够以相对安全的方式存储、验证和共享车辆的数字钥匙，进而实现无钥匙进入和启动、个性化车辆设置和ADAS相关功能提高汽车的便利性。

在汽车行业，UWB数字钥匙的探索需要时间。但直到2021年7月世界汽车网络联盟（CCC）将UWB定义为第三代数字钥匙核心技术，UWB数字钥匙才正式成为业界的“新宠”，引发了汽车企业与技术提供商的竞争。

主流车企纷纷成立团队，数字钥匙掀起UWB革命

作为数字钥匙的最新技术趋势，UWB数字钥匙在汽车领域掀起了乘车热潮。放眼市场，越来越多的企业将基于UWB技术的数字钥匙安装在新车上。

例如，1月刚上市的宝马iX2022车型M60和去年11月上市的宝马iX2022车型xDrive50都使用了这一技术，实现了无感接入、舒适迎宾等功能。此外，“奥迪”、“福特”、现代旗下“Genesis”等此前也表示将与“三星”合作，向消费者提供NFC至UWB智能车的关键体验，“三星”旗下部分手机将支持这些功能的实现。

在国内，除了刚刚开始交付的蔚来ET7、蔚来ET5以及其他多家自主汽车企业的相关车型之外，还配置了UWB数字钥匙，以帮助用户摆脱传统的机械钥匙依赖，同时也让用户有更多个性化的车体验这些汽车企业的技术方案大多来自科世达。

图像源：科世达

实际上，数字钥匙在汽车行业并不是NFC钥匙或蓝牙钥匙等新技术。目前已应用于多种量产车。相关统计数据显示，2021年中国乘用车数字钥匙组装量超过200万，同比增长243%。装配率为10.9%，同比增长7.5个百分点。其中组装率最高的是蓝牙键。

为什么从宝马、蔚来开始，近两年主流车企纷纷改道UWB数码键。重要的驱动因素之一是数字钥匙版本3.0的规格的登场。2021年7月，CCC联盟正式发布CCC3.0规范，其中明确提出结合UWB和BLE（蓝牙）无线技术，可实现兼容移动设备的无源无键输入和引擎启动，正式相当于UWB数字键的正名。

此外，UWB技术方案与NFC和蓝牙方案相比，在定位精度、安全性、功耗及应用扩展等方面具有明显优势。

利用UWB技术测量距离时精度最高可达厘米级，即10cm左右，远高于WiFi、蓝牙等方案。由于UWB技术采用飞行时间（TOF）测距，即，发送装置发送包含时间戳（STS）的信号，接收机在接收到信号后，根据发送内容中包含的时间信息计算飞行时间，进而计算飞行距离，实现准确的定位。另外，基于钥匙与设置在车内外的各锚点的距离，系统能够实时地计算钥匙所处的位置和区域，有助于实现多种车的功能。

图像源：科世达

例如，UWB数字钥匙系统可根据钥匙与车辆的不同距离，实现从远到近分别舒适的迎宾、无钥匙入口、无钥匙启动功能。在距离车50米处，系统会自动连接手机确认身份。当司机接近车辆10米以内时，照明系统会提前启动，帮助车主找车，离车辆6米左右，车内照明系统就会自动开启。离开2米后车门会自动解锁，座椅会自动调整到驾驶员舒适的位置，折叠后的后视镜会自动打开。

相对而言，NFC车的钥匙需要用户将授权的智能手机靠近门把手来解锁车，不仅在使用感方面稍差，还限制了多种功能的实现。蓝牙钥匙在定位精度和信息安全方面稍显不足，过去几年汽车行业经常发生无钥匙系统被黑客入侵的情况，其中多数采用蓝牙方案。

UWB方式由于在信号上附加了安全时间戳，所以大幅提高了UWB数字键的中继攻击防止能力。由于发送装置发送的测距信息帧能够支持8000比特的加密的时间戳，所以只有与接收侧的角色代码一致才能得到对应的时间戳，解除车辆的锁定。此外，如果信号飞行时间过长，系统有时会判定车钥匙不在有效范围内，攻击者无法欺骗系统。

图像源：科世达

正因为如此，在开发下一代数字钥匙解决方案时，倾向于UWB技术的完成车工厂正在增加。当然，以苹果、三星、小米等为代表的手机厂商纷纷推出搭载UWB技术的手机产品，为UWB技术在汽车领域的应用提供了重要的推动力。

在完整的UWB数字钥匙解决方案中，搭载UWB技术的智能终端是必不可少的，但现在智能手机是理想的解决方案。但总体来看，目前市场上能够真正支持UWB技术的手机仍然是少数，为此科世达也开发了相应的解决方案，帮助UWB数字钥匙摆脱对手机的依赖。

UWB数码钥匙是国内最早批量生产的，那么科世达有什么秘诀呢。

蔚来随着ET7的上市，科世达成为国内较早批量生产前安装的车载UWB数码产品，成为国内首家组合新能源车企业的Tier1。要知道，在这股UWB数字钥匙研发热潮下，有不少企业在这一领域投资。其中很多还是国际Tier1的大工厂，科世达为什么选得这么早呢。

重要原因是科世达在UWB技术的基础上开展了一系列核心技术的开发，并成功进行了批量验证。例如，系统级FOTA能力将是系统的标准装备，作为UWB数字密钥未来持续应用部署的关键。

现阶段UWB数字钥匙的应用场景主要是无感进入，但长期来看汽车企业希望通过UWB数字钥匙通过整个智能移动性生态，为用户提供更多的应用。例如，个性化车辆功能的设定、自动驾驶场景中的AVP功能和遥控车、车辆共享、汽车支付等，这些功能大多依赖于FOTA来实现。

图像源：科世达

然而，该功能并不是那么容易实现的，特别是在如何同时满足不同整车厂FOTA程序的更新规范，并能完全支持不同芯片厂商的主MCU和UWB芯片方面，存在多个技术难点。例如，在多协议升级和兼容性方面，考虑到UWB芯片不仅支持符合UCI的私有协议，而且需要满足CCCDigital key3.0协议及各大型手机厂商的联盟协议UWB芯片必须具备系统级FOTA能力。

从数字钥匙的车端模块系统架构来看，UWB芯片往往位于架构的最外周，要进行FOTA，需要跨越包括Tbox、网关、MCU、甚至蓝牙芯片等的层层，与此中间相关的接口类型也相当复杂。另外，UWB芯片由于其特殊性，需要支持FOTA的区域同时包含DSP核心和应用核心的软件，要求在FOTA之前注入预先配对的公私密钥进行验证。

因此，科世达基于UWB技术开发中的丰富积累，开展了大量的研究开发。目前，该功能随着相关车型的推出而正式批量生产，科世达由此也成为国内较早实现UWB数码产品FOTA功能的厂商。

科世达的FOTA功能组件适用于10多家整车厂的FOTA远程程序更新规范，可组合不同主机厂实现符合他们要求的定制FOTA功能。在芯片适配器中，科世达的FOTA功能组件支持NXP、Infineon、Renesas、ST、Cypress等许多主流芯片制造商MCU的程序更新。在FOTA过程中，UWB芯片程序的更新功能通过CAN、LIN、UART等多种通信方式将UWB芯片程序转发给主MCU，主MCU还调用一系列UCI或RCI指令集接口，依靠主MCU可靠地对不同的UWB芯片进行程序更新。

考虑到国内汽车制造商根据“CCC”3.0规格定义了UWB车载应用产品，支持该产品的协议规格刚刚开始在车载UWB领域普及。此外，支持主要UWB芯片制造商开发环境和“CCC”协议规范的固件仍处于优化更新阶段。这些都不支持UWB系统的大量搭载车量产，但作为科世达3.0协议普及前的补充策略，预见性地开发了UWB数字钥匙系统独自的通信协议。

批量生产的车端UWB数字钥匙系统已经支持该专用通信协议，同时符合“CCC”协议。它可以快速适应不同汽车制造商的无线通信规格。在保证UWB通信的可靠性、安全性的同时，自行车制造商对UWB产品进行性能优化。例如，该公司为“蔚来”开发的UWB数字钥匙，在待机电力方面大幅降低。

由于这些技术优势，在UWB的数字钥匙的商用化中，科世达成功地先发制人。预计今后随着相关技术的快速发展，汽车市场对UWB技术的需求将大幅增加。预测数据显示，UWB的出货量预计2021年将超过2亿个，2027年将超过12亿个，汽车将成为仅次于智能手机的第二个UWB应用市场。

图片提供：科世达先生。

针对这一趋势，我们正积极开发面向汽车市场的UWB创新解决方案。现在，根据科世达UWB技术，开发了尾门的踢球传感器的组套。高灵敏度的UWB雷达算法可以精确检测踢球动作并自动打开后备箱。2021年末将进入量产可能的状态，预计本年度正式开始量产汽车。

（说明：视频和图片中显示的场景仅限于科世达UWB技术用于车辆的仿真场景，该车辆的外观和内饰是用于说明的，不是实车场景，具体以实用效果为准。）