“車載UWB經(jīng)過去年一年的醞釀，已經(jīng)到了上車最合適的時間，今年有望正式進入量產(chǎn)元年?！?近日，清研智行（北京）科技有限公司CEO趙瑞祥在接受采訪時如是說。
這從市場其實已經(jīng)可以看到一些端倪。近日，蔚來ET7正式交付，新車亮點之一便是標配了UWB數(shù)字鑰匙，讓用戶只需攜帶手機即可實現(xiàn)無感進入。更早一些上市的寶馬iX 2022款 xDrive50和寶馬iX 2022款xDrive50，同樣配置了UWB數(shù)字鑰匙，用以實現(xiàn)無鑰匙進入、個性化迎賓等功能。
蔚來和寶馬，分別作為造車新勢力和豪華車品牌中的“領(lǐng)軍者”，一直走在創(chuàng)新的前沿。此次兩家企業(yè)先后量產(chǎn)UWB數(shù)字鑰匙，很大程度上宣告了：在汽車領(lǐng)域，屬于UWB的時代正式開啟。
蔚來ET7在國內(nèi)率先搭載UWB數(shù)字鑰匙，圖片來源：蔚來汽車
政策市場雙重驅(qū)動，車載UWB站上風口
所謂UWB，即超寬帶技術(shù)，本質(zhì)上也是無線通信技術(shù)的一種。但與藍牙、Wifi等相比，UWB由于采用的是飛行時間（TOF）測距，不僅精度更高，最高可以達到10厘米級，而且其測距序列可支持多達8000個安全位，只有鑰匙和車端滾碼相匹配才能解鎖，安全性更高，特別是針對數(shù)字鑰匙的中繼攻擊有更高的防御能力。
繼NFC和藍牙之后，大約在2019年左右，全球車聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟CCC明確提出將UWB技術(shù)納入數(shù)字鑰匙方案中，形成基于低功耗藍牙和超寬帶技術(shù)第三代數(shù)字鑰匙解決方案。
“所以第三代數(shù)字鑰匙其實是一個系統(tǒng)級解決方案，即以UWB技術(shù)為主，但同時提供藍牙和NFC?！?趙瑞祥指出。這意味著，基于UWB技術(shù)的數(shù)字鑰匙可同時向下兼容藍牙和NFC通信，實現(xiàn)功能上的冗余，比如在手機沒電的時候，可以支持NFC開啟車門甚至啟動車輛。
目前，該汽車數(shù)字密鑰3.0版規(guī)范已于2021年7月正式發(fā)布。也正是在這一時間前后，以蘋果、三星為代表的手機廠商，以及寶馬、奧迪、大眾、福特、現(xiàn)代、蔚來、長城等車企紛紛宣布研發(fā)基于UWB技術(shù)的數(shù)字鑰匙解決方案，汽車行業(yè)對UWB數(shù)字鑰匙的需求初步爆發(fā)。
看到這一趨勢，清研訊科研究院從2021年開始嘗試預研基于UWB技術(shù)的數(shù)字鑰匙解決方案和雷達算法，并在隨后決定孵化一家獨立的子公司專門針對汽車應(yīng)用開發(fā)相關(guān)的解決方案，清研智行由此而來。
UWB數(shù)字鑰匙可實現(xiàn)個性化迎賓，圖片來源：清研智行
雖然相較其他玩家，清研智行入局車載UWB賽道的時間并不算早，但基于母公司清研訊科在UWB領(lǐng)域多年的研發(fā)積累，使清研智行得以快速研發(fā)相關(guān)的解決方案。據(jù)趙瑞祥介紹，目前清研智行已經(jīng)開發(fā)了完整端到端的UWB數(shù)字鑰匙解決方案，以及尾門腳踢、艙內(nèi)活體檢測和基于UWB高精度車輛定位導航的AVP功能。
其中清研智行的UWB數(shù)字鑰匙，對車輛進入場景進行了三層劃分。當用戶攜帶鑰匙進入車輛20米范圍內(nèi)，車輛便可通過藍牙信號進行識別，并開啟UWB精準定位；當走進3-10米范圍時，即進入“迎賓區(qū)”，系統(tǒng)將觸發(fā)迎賓功能，并自動開啟車燈；在用戶距車1-3米區(qū)域時進入“識別區(qū)”，車輛將自動解鎖同時伴隨轉(zhuǎn)向燈閃爍、短鳴笛等自定義提示。
UWB雷達用于車內(nèi)活體檢測，圖片來源：清研智行
“腳踢雷達和車內(nèi)活體檢測則是通過復用車端UWB硬件，并匹配專門的UWB雷達算法來實現(xiàn)，這相當于整車廠通過一套UWB數(shù)字鑰匙的研發(fā)成本，可以同時實現(xiàn)三個功能?！?趙瑞祥指出。正因為如此，據(jù)他透露，現(xiàn)在很多整車廠都已經(jīng)要求把UWB雷達加入到需求書里。
而除了這些基本的功能，針對自動駕駛及V2X智慧交通等應(yīng)用場景，清研智行也在進行功能拓展，并研發(fā)了智能位置服務(wù)，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，助力提升自動駕駛系統(tǒng)的場景適應(yīng)性。
“比如在AVP場景中，從停車場的A點到B點這一段，包括進停車場以及出停車場的時候，往往會因為衛(wèi)星信號被遮擋而無法準確定位。在這個時候，如果在停車場內(nèi)安裝一些UWB定位基站，通過復用車端的錨點，以及我們的LocalSense高精度無線定位系統(tǒng)，也可以解算出車輛的相對位置，實現(xiàn)對激光雷達等車端傳感器的補盲。” 趙瑞祥解釋道。
UWB助力V2X實現(xiàn)，圖片來源：清研智行
V2X場景亦如此?；诂F(xiàn)階段的衛(wèi)星定位系統(tǒng)，在立交橋下、隧道以及城市峽谷中，也很容易出現(xiàn)衛(wèi)星信號丟失，這時如果把UWB設(shè)備裝在路測的RSU里面，同樣可以助力車輛精準定位。
車載UWB差異化，核心在算法
“UWB數(shù)字鑰匙不僅可以用于電動汽車，也可用于燃油車，如果按照年銷2000萬輛乘用車、每輛車上的UWB數(shù)字鑰匙系統(tǒng)1000元的價格計算，就是200億元的市場規(guī)模?！?趙瑞祥指出。
這無疑是一個廣闊的市場。因此不止清研智行，諸如博世、大陸集團、NXP等國際大廠也在爭相開展相關(guān)的研發(fā)。其中大陸集團，早在2020年就和包括寶馬在內(nèi)的多家車企達成了UWB技術(shù)合作。據(jù)千方科技年初透露，目前其子公司聯(lián)陸智能正在基于德國大陸核心UWB技術(shù)，與德國大陸集團共同研發(fā)國內(nèi)版本，并已經(jīng)拿到國內(nèi)頭部主機廠自主品牌UWB的POC訂單。
博世此前也表示，其和聯(lián)合電子共同開發(fā)的藍牙數(shù)字鑰匙未來通過系統(tǒng)升級，也可以進一步支持NFC通訊認證，藍牙HADM、UWB定位等功能，讓用戶通過一部手機、一塊手表、一個手環(huán)即可實現(xiàn)無感安全控車。
“在這樣的背景下，清研智行如何打造差異化競爭優(yōu)勢？核心是算法。就UWB數(shù)字鑰匙的架構(gòu)而言，因為大家都是基于CCC定義，差別其實并不大，本質(zhì)上的不同在于背后的算法是否穩(wěn)定可靠、可交付。” 趙瑞祥表示。
UWB數(shù)字鑰匙精準測距，圖片來源：清研智行
這并不難理解，UWB數(shù)字鑰匙一系列功能的實現(xiàn)就是基于精準測距，只有系統(tǒng)準確得知了手機等移動設(shè)備與車輛的距離，才能準確判斷車輛的啟動區(qū)和解鎖區(qū)，進而實現(xiàn)相關(guān)的個性化操作。如果算法做的不好，一切都是空談，就像藍牙，雖然目前在數(shù)字鑰匙中間是最主流的技術(shù)方案，但其定位不精準的問題一直為用戶所詬病。
還包括清研智行創(chuàng)新的腳踢雷達，也需要可靠的雷達算法，才能正確判斷用戶的腳踢動作，進而便捷開啟后備箱，真正解放用戶的雙手。
LocalSense無線精準定位系統(tǒng)正是清研智行實現(xiàn)這一系列應(yīng)用的基礎(chǔ)。自2014年正式推出，該系統(tǒng)迄今已經(jīng)經(jīng)過八年算法迭代、數(shù)千個項目數(shù)據(jù)訓練，通過清研智行獨創(chuàng)的TOA、TDOA、AOA自適應(yīng)估計算法，最高可實現(xiàn)10cm級定位精度。
不僅如此，該精準定位引擎還具備特殊優(yōu)化的信道調(diào)度算法，保障大容量下的位置完整可用，以及干擾識別、NLOS識別與恢復算法，確保位置可靠。即便是在復雜的車庫環(huán)境中，依然能夠?qū)崿F(xiàn)精準定位。而清研智行多年在人體模型識別上的積累，則為其開展艙內(nèi)活體檢測和尾門腳踢功能提供了重要助力。
腳踢雷達需精準檢測腳踢動作，圖片來源：清研智行
其中的UWB雷達算法，據(jù)趙瑞祥透露，堪稱清研智行的“獨門絕技”?！耙驗閁WB技術(shù)最初被應(yīng)用到汽車行業(yè)時，主要是作為數(shù)字鑰匙，所以芯片在做算法設(shè)計時也主要考慮與數(shù)字鑰匙相關(guān)的功能，大家在雷達算法這一塊基本都是缺失的。而且UWB本身又是一種比較新的技術(shù)，開發(fā)相關(guān)的算法模型需要對UWB設(shè)備性能有非常深厚的理解，這進一步加大了相關(guān)技術(shù)的研發(fā)難度?！?BR> 值得一提的是，清研智行還是FiRa聯(lián)盟的全球投票權(quán)會員，并同時加入了CCC全球車聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟。其中FiRa聯(lián)盟由恩智浦、三星、索尼、博世、ASSAABLOY、HIDGlobal等公司于2019年組建，旨在利用UWB技術(shù)打通手機與汽車及其他智能終端之間的無縫互聯(lián)，構(gòu)建UWB生態(tài)系統(tǒng)。
CCC聯(lián)盟致力于通過跨行業(yè)合作為智能手機和車內(nèi)連接制定全球標準和解決方案，目前汽車行業(yè)所遵循的數(shù)字鑰匙規(guī)范就是由該聯(lián)盟制定。這意味著，清研智行將不僅可以獲得UWB技術(shù)上車最前沿的信息，其在上述聯(lián)盟中的成員身份也有助于更好地把握和引領(lǐng)國際標準方向。
正因為如此，盡管清研智行真正切入車載UWB賽道的時間并不長，目前已經(jīng)獲得了多家車企的認可。據(jù)趙瑞祥透露，由清研智行提供的數(shù)字鑰匙及雷達解決方案最快今年就會在多款車型上量產(chǎn)上車。
UWB在車端應(yīng)用廣闊，挑戰(zhàn)亦不容忽視
據(jù)相關(guān)統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，2021年中國乘用車數(shù)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，裝配率最高的是藍牙鑰匙，此外，藍牙+NFC、藍牙+密碼鑰匙等融合方案也正逐漸被車企應(yīng)用。
盡管如此，趙瑞祥認為，對于數(shù)字鑰匙這樣一個使用頻率非常高的應(yīng)用，隨著方便和舒適逐漸成為越來越重要的評價維度，UWB技術(shù)憑借在高精準定位和測距以及高安全性方面的優(yōu)勢，將更容易被消費者所接受，甚至逐漸取代藍牙鑰匙。
“尤其當前手機生態(tài)和汽車生態(tài)共同發(fā)展，UWB將會成為連接這兩個生態(tài)重要的橋梁?！?趙瑞祥進一步指出。這也是為什么以蘋果、小米為代表的手機廠商都在紛紛構(gòu)建自己的UWB生態(tài)，還包括FiRa聯(lián)盟的成立。因為只有UWB生態(tài)足夠強大，才能真正在更廣泛的業(yè)務(wù)領(lǐng)域定義規(guī)范并認證產(chǎn)品以確?；ゲ僮餍?，進而支撐一系列手機和汽車端的應(yīng)用，實現(xiàn)這兩個生態(tài)真正的無縫互融。
UWB技術(shù)助力汽車共享，圖片來源：清研智行
當然，這也就意味著手機將是支持UWB車端應(yīng)用很關(guān)鍵的一方面。近日Qorvo UWB 事業(yè)部高級銷售經(jīng)理Jessica Zhou 就表示，與手機相關(guān)的功能是 UWB 真正起量的應(yīng)用，其中最剛需的功能是以手機作為數(shù)字鑰匙實現(xiàn)汽車的安全解鎖，這是 UWB 技術(shù)配合手機實現(xiàn)的一個剛需應(yīng)用。
過去兩年，UWB數(shù)字鑰匙之所以遲遲沒有進入規(guī)?；瘧?yīng)用，原因之一就是手機領(lǐng)域真正能支持UWB功能的產(chǎn)品并不多，即便現(xiàn)在也只有蘋果、三星、小米等品牌的少數(shù)幾款手機具備這項功能。“而且當前的情況是，也只有蘋果可以支持最完美的手機跟汽車之間的UWB交互和操作?！?趙瑞祥進一步補充道，這無疑加大了UWB數(shù)字鑰匙的普及難度。
還有測試標準的缺失，也是掣肘UWB技術(shù)在車端應(yīng)用的一大主因。尤其是如何評價UWB數(shù)字鑰匙系統(tǒng)的性能，業(yè)界還沒有統(tǒng)一的標準?！岸@恰恰是十分重要的，因為UWB數(shù)字鑰匙不僅僅是一個通信系統(tǒng)，更是一個測量系統(tǒng)，會涉及到二維、三維空間不同場景、不同遮擋下的性能表現(xiàn)，這每一個方面都會影響到系統(tǒng)最終的性能?！?趙瑞祥透露。
既如此，目前已經(jīng)上車的UWB技術(shù)遵循的是什么標準呢？據(jù)悉主要是UWB數(shù)字鑰匙系統(tǒng)提供商和車企聯(lián)合制定的測試標準，這其實也是很多新技術(shù)在應(yīng)用之初都會面臨的尷尬。
正因為如此，趙瑞祥表示，未來清研智行會充分發(fā)揮在ICCE智慧車聯(lián)產(chǎn)業(yè)生態(tài)聯(lián)盟里的成員角色，牽頭制定相關(guān)的行業(yè)標準規(guī)范，與此同時，清研智行也將積極攜手產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)共建UWB生態(tài)，推動UWB技術(shù)在各行各業(yè)落地。
“其中在汽車行業(yè)，今年已經(jīng)可以看到UWB技術(shù)陸續(xù)在部分車型上落地，明年可能會更多。接下來的3~4年，我認為UWB數(shù)字鑰匙很快就可以實現(xiàn)600萬輛左右的上車規(guī)模?！闭劶皩WB技術(shù)在車端應(yīng)用的展望，趙瑞祥表示。
（轉(zhuǎn)載）
