“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(shí)間，今年有望正式進(jìn)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(shí)如是說。
這從市場(chǎng)其實(shí)已經(jīng)可以看到一些端倪。近日，蔚來ET7正式交付，新車亮點(diǎn)之一便是標(biāo)配了UWB數(shù)字鑰匙，讓用戶只需攜帶手機(jī)即可實(shí)現(xiàn)無感進(jìn)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(shí)現(xiàn)無鑰匙進(jìn)入、個(gè)性化迎賓等功能。
蔚來和寶馬，分別作為造車新勢(shì)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(shí)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(chǎng)雙重驅(qū)動(dòng)，車載UWB站上風(fēng)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(lán)牙、Wifi等相比，UWB由于采用的是飛行時(shí)間（TOF）測(cè)距，不僅精度更高，最高可以達(dá)到10厘米級(jí)，而且其測(cè)距序列可支持多達(dá)8000個(gè)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(duì)數(shù)字鑰匙的中繼攻擊有更高的防御能力。
繼NFC和藍(lán)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(lán)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(shí)是一個(gè)系統(tǒng)級(jí)解決方案，即以UWB技術(shù)為主，但同時(shí)提供藍(lán)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(shí)向下兼容藍(lán)牙和NFC通信，實(shí)現(xiàn)功能上的冗余，比如在手機(jī)沒電的時(shí)候，可以支持NFC開啟車門甚至啟動(dòng)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(shí)間前后，以蘋果、三星為代表的手機(jī)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(duì)UWB數(shù)字鑰匙的需求初步爆發(fā)。
看到這一趨勢(shì)，清研訊科研究院從2021年開始嘗試預(yù)研基于UWB技術(shù)的數(shù)字鑰匙解決方案和雷達(dá)算法，并在隨后決定孵化一家獨(dú)立的子公司專門針對(duì)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(shí)現(xiàn)個(gè)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(shí)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(cè)和基于UWB高精度車輛定位導(dǎo)航的AVP功能。
其中清研智行的UWB數(shù)字鑰匙，對(duì)車輛進(jìn)入場(chǎng)景進(jìn)行了三層劃分。當(dāng)用戶攜帶鑰匙進(jìn)入車輛20米范圍內(nèi)，車輛便可通過藍(lán)牙信號(hào)進(jìn)行識(shí)別，并開啟UWB精準(zhǔn)定位；當(dāng)走進(jìn)3-10米范圍時(shí)，即進(jìn)入“迎賓區(qū)”，系統(tǒng)將觸發(fā)迎賓功能，并自動(dòng)開啟車燈；在用戶距車1-3米區(qū)域時(shí)進(jìn)入“識(shí)別區(qū)”，車輛將自動(dòng)解鎖同時(shí)伴隨轉(zhuǎn)向燈閃爍、短鳴笛等自定義提示。
UWB雷達(dá)用于車內(nèi)活體檢測(cè)，圖片來源：清研智行
“腳踢雷達(dá)和車內(nèi)活體檢測(cè)則是通過復(fù)用車端UWB硬件，并匹配專門的UWB雷達(dá)算法來實(shí)現(xiàn)，這相當(dāng)于整車廠通過一套UWB數(shù)字鑰匙的研發(fā)成本，可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)三個(gè)功能?！?趙瑞祥指出。正因?yàn)槿绱?，?jù)他透露，現(xiàn)在很多整車廠都已經(jīng)要求把UWB雷達(dá)加入到需求書里。
而除了這些基本的功能，針對(duì)自動(dòng)駕駛及V2X智慧交通等應(yīng)用場(chǎng)景，清研智行也在進(jìn)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(chǎng)景實(shí)現(xiàn)對(duì)GNSS定位的替代，助力提升自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的場(chǎng)景適應(yīng)性。
“比如在AVP場(chǎng)景中，從停車場(chǎng)的A點(diǎn)到B點(diǎn)這一段，包括進(jìn)停車場(chǎng)以及出停車場(chǎng)的時(shí)候，往往會(huì)因?yàn)樾l(wèi)星信號(hào)被遮擋而無法準(zhǔn)確定位。在這個(gè)時(shí)候，如果在停車場(chǎng)內(nèi)安裝一些UWB定位基站，通過復(fù)用車端的錨點(diǎn)，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(duì)位置，實(shí)現(xiàn)對(duì)激光雷達(dá)等車端傳感器的補(bǔ)盲?！?趙瑞祥解釋道。
UWB助力V2X實(shí)現(xiàn)，圖片來源：清研智行
V2X場(chǎng)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(hào)丟失，這時(shí)如果把UWB設(shè)備裝在路測(cè)的RSU里面，同樣可以助力車輛精準(zhǔn)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(dòng)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(jià)格計(jì)算，就是200億元的市場(chǎng)規(guī)模?！?趙瑞祥指出。
這無疑是一個(gè)廣闊的市場(chǎng)。因此不止清研智行，諸如博世、大陸集團(tuán)、NXP等國際大廠也在爭(zhēng)相開展相關(guān)的研發(fā)。其中大陸集團(tuán)，早在2020年就和包括寶馬在內(nèi)的多家車企達(dá)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(tuán)共同研發(fā)國內(nèi)版本，并已經(jīng)拿到國內(nèi)頭部主機(jī)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(lán)牙數(shù)字鑰匙未來通過系統(tǒng)升級(jí)，也可以進(jìn)一步支持NFC通訊認(rèn)證，藍(lán)牙HADM、UWB定位等功能，讓用戶通過一部手機(jī)、一塊手表、一個(gè)手環(huán)即可實(shí)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(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)？核心是算法。就UWB數(shù)字鑰匙的架構(gòu)而言，因?yàn)榇蠹叶际腔贑CC定義，差別其實(shí)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(zhǔn)測(cè)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(shí)現(xiàn)就是基于精準(zhǔn)測(cè)距，只有系統(tǒng)準(zhǔn)確得知了手機(jī)等移動(dòng)設(shè)備與車輛的距離，才能準(zhǔn)確判斷車輛的啟動(dòng)區(qū)和解鎖區(qū)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)相關(guān)的個(gè)性化操作。如果算法做的不好，一切都是空談，就像藍(lán)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(zhǔn)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(dá)，也需要可靠的雷達(dá)算法，才能正確判斷用戶的腳踢動(dòng)作，進(jìn)而便捷開啟后備箱，真正解放用戶的雙手。
LocalSense無線精準(zhǔn)定位系統(tǒng)正是清研智行實(shí)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(gè)項(xiàng)目數(shù)據(jù)訓(xùn)練，通過清研智行獨(dú)創(chuàng)的TOA、TDOA、AOA自適應(yīng)估計(jì)算法，最高可實(shí)現(xiàn)10cm級(jí)定位精度。
不僅如此，該精準(zhǔn)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(shí)別、NLOS識(shí)別與恢復(fù)算法，確保位置可靠。即便是在復(fù)雜的車庫環(huán)境中，依然能夠?qū)崿F(xiàn)精準(zhǔn)定位。而清研智行多年在人體模型識(shí)別上的積累，則為其開展艙內(nèi)活體檢測(cè)和尾門腳踢功能提供了重要助力。
腳踢雷達(dá)需精準(zhǔn)檢測(cè)腳踢動(dòng)作，圖片來源：清研智行
其中的UWB雷達(dá)算法，據(jù)趙瑞祥透露，堪稱清研智行的“獨(dú)門絕技”。“因?yàn)閁WB技術(shù)最初被應(yīng)用到汽車行業(yè)時(shí)，主要是作為數(shù)字鑰匙，所以芯片在做算法設(shè)計(jì)時(shí)也主要考慮與數(shù)字鑰匙相關(guān)的功能，大家在雷達(dá)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(duì)UWB設(shè)備性能有非常深厚的理解，這進(jìn)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(huì)員，并同時(shí)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(jī)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(jī)和車內(nèi)連接制定全球標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)方向。
正因?yàn)槿绱耍M管清研智行真正切入車載UWB賽道的時(shí)間并不長，目前已經(jīng)獲得了多家車企的認(rèn)可。據(jù)趙瑞祥透露，由清研智行提供的數(shù)字鑰匙及雷達(dá)解決方案最快今年就會(huì)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(jì)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(gè)百分點(diǎn)。其中，裝配率最高的是藍(lán)牙鑰匙，此外，藍(lán)牙+NFC、藍(lán)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(rèn)為，對(duì)于數(shù)字鑰匙這樣一個(gè)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(píng)價(jià)維度，UWB技術(shù)憑借在高精準(zhǔn)定位和測(cè)距以及高安全性方面的優(yōu)勢(shì)，將更容易被消費(fèi)者所接受，甚至逐漸取代藍(lán)牙鑰匙。
“尤其當(dāng)前手機(jī)生態(tài)和汽車生態(tài)共同發(fā)展，UWB將會(huì)成為連接這兩個(gè)生態(tài)重要的橋梁?！?趙瑞祥進(jìn)一步指出。這也是為什么以蘋果、小米為代表的手機(jī)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?yàn)橹挥蠻WB生態(tài)足夠強(qiáng)大，才能真正在更廣泛的業(yè)務(wù)領(lǐng)域定義規(guī)范并認(rèn)證產(chǎn)品以確?；ゲ僮餍?，進(jìn)而支撐一系列手機(jī)和汽車端的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)這兩個(gè)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(dāng)然，這也就意味著手機(jī)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(jí)銷售經(jīng)理Jessica Zhou 就表示，與手機(jī)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(jī)作為數(shù)字鑰匙實(shí)現(xiàn)汽車的安全解鎖，這是 UWB 技術(shù)配合手機(jī)實(shí)現(xiàn)的一個(gè)剛需應(yīng)用。
過去兩年，UWB數(shù)字鑰匙之所以遲遲沒有進(jìn)入規(guī)?；瘧?yīng)用，原因之一就是手機(jī)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(jī)具備這項(xiàng)功能。“而且當(dāng)前的情況是，也只有蘋果可以支持最完美的手機(jī)跟汽車之間的UWB交互和操作?！?趙瑞祥進(jìn)一步補(bǔ)充道，這無疑加大了UWB數(shù)字鑰匙的普及難度。
還有測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)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(píng)價(jià)UWB數(shù)字鑰匙系統(tǒng)的性能，業(yè)界還沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)?！岸@恰恰是十分重要的，因?yàn)閁WB數(shù)字鑰匙不僅僅是一個(gè)通信系統(tǒng)，更是一個(gè)測(cè)量系統(tǒng)，會(huì)涉及到二維、三維空間不同場(chǎng)景、不同遮擋下的性能表現(xiàn)，這每一個(gè)方面都會(huì)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(biāo)準(zhǔn)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(cè)試標(biāo)準(zhǔn)，這其實(shí)也是很多新技術(shù)在應(yīng)用之初都會(huì)面臨的尷尬。
正因?yàn)槿绱耍w瑞祥表示，未來清研智行會(huì)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(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，與此同時(shí)，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(dòng)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(huì)更多。接下來的3~4年，我認(rèn)為UWB數(shù)字鑰匙很快就可以實(shí)現(xiàn)600萬輛左右的上車規(guī)模?！闭劶皩?duì)UWB技術(shù)在車端應(yīng)用的展望，趙瑞祥表示。
（轉(zhuǎn)載）
