蓋世汽車研究院：第三代數(shù)字鑰匙加速上車，車載UWB應(yīng)用市場前景廣闊

超寬帶(UWB)技術(shù)近年來在全球范圍內(nèi)得到了顯著的發(fā)展，尤其是在智能手機和車載領(lǐng)域，隨著智慧出行的發(fā)展趨勢，大量UWB的玩家開始參與到UWB的汽車應(yīng)用領(lǐng)域當(dāng)中，其中數(shù)字鑰匙應(yīng)用最為典型，未來市場前景廣闊。

基于此背景，蓋世汽車研究院從車載UWB的行業(yè)概況、市場現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢三個層面對車載UWB產(chǎn)業(yè)進(jìn)行研究分析。本報告部分內(nèi)容如下：

UWB（Ultra Wide Band，超寬帶）技術(shù)是一種新型的近距離無線通信技術(shù)，其與傳統(tǒng)通信技術(shù)有很大的差異；在傳統(tǒng)通信體制中，數(shù)據(jù)傳輸一般都需要使用載波來承載，UWB則不需要，是通過發(fā)送和接收具有納秒甚至亞納秒級的極窄脈沖來傳輸數(shù)據(jù)，所占信號帶寬覆蓋千兆赫茲的頻段，具高分辨率和抗干擾能力，定位精度為厘米級，可實現(xiàn)高精度目標(biāo)探測和測距，并且在定位精度、定位距離、安全性、抗干擾等方面均優(yōu)于藍(lán)牙和WiFi。

UWB定位方案分為TOF、TDOA、PDOA；UWB典型應(yīng)用場景分為智能汽車、消費電子和工業(yè)應(yīng)用，目前智能手機為UWB的最大應(yīng)用市場，在智能汽車領(lǐng)域的應(yīng)用主要包括數(shù)字鑰匙、生物雷達(dá)、腳踢雷達(dá)、無線充電、自主代客泊車（AVP）等，其中數(shù)字鑰匙是主流應(yīng)用，近年開始商用落地。

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定位精度，成為了第三代數(shù)字鑰匙的關(guān)鍵技術(shù)路線，目前還處在初級階段，只有少部分車型搭載。UWB數(shù)字鑰匙方案通常結(jié)合UWB、BLE、NFC三種技術(shù)，遠(yuǎn)離車輛時，先用藍(lán)牙進(jìn)行身份認(rèn)證、數(shù)據(jù)交互和粗略定位，在靠近車輛后（十幾米內(nèi)），再用UWB錨點進(jìn)行實時測距和定位。車端UWB模塊布局一般分“車外 4+車內(nèi) 1（車外前后保險杠兩側(cè)，車內(nèi)中控）”和“車外 0+車內(nèi) 4（車內(nèi)B柱兩側(cè)以及前后擋風(fēng)玻璃中上位置）”兩種方案。近一年還有初創(chuàng)公司提供基于UWB天線陣列的“車外0+車內(nèi)1~2”全新方案，可進(jìn)一步降低系統(tǒng)成本。

利用UWB技術(shù)的高精度定位特性，在地下車庫等信號不佳的地方加裝UWB基站，可以通過復(fù)用車端UWB錨點來實現(xiàn)對車端傳感器的補盲，實現(xiàn)在AVP場景的準(zhǔn)確定位。

UWB技術(shù)除用在數(shù)字鑰匙和自主代客泊車（AVP）場景中，還可用作UWB雷達(dá)，用于艙內(nèi)活體檢測以及腳踢尾門。UWB雷達(dá)的工作原理與UWB定位不同，UWB雷達(dá)系統(tǒng)不需要UWB標(biāo)簽的存在，其工作原理與飛機和汽車上用的各類雷達(dá)類似；UWB雷達(dá)基于車內(nèi)布置的UWB錨點，發(fā)射UWB脈沖信號，并接收該脈沖信號經(jīng)障礙物反射后的回波，通過對回波擾動的分析來判斷UWB雷達(dá)附近是否存在物體（或人），分辨率優(yōu)于1bpm，并且UWB雷達(dá)系統(tǒng)還可復(fù)用數(shù)字鑰匙的UWB錨點，可降低整體成本。

在艙內(nèi)活體檢測領(lǐng)域，目前國內(nèi)多以攝像頭和毫米波雷達(dá)方案為主，但攝像頭方案存在隱私風(fēng)險，且沒有穿透力，毫米波雷達(dá)存在頻段使用的合規(guī)風(fēng)險，同時成本較高。UWB雷達(dá)方案穿透力較強、成本適中，沒有隱私風(fēng)險（相比攝像頭），且工作頻段滿足國內(nèi)外等全球主要國家區(qū)域的法規(guī)，整體上優(yōu)于毫米波雷達(dá)和攝像頭，但目前還未實現(xiàn)規(guī)模上車。

在腳踢尾門領(lǐng)域，傳統(tǒng)方案為電容方案，但易受干擾因素影響，相比于該方案，UWB雷達(dá)腳踢尾門不受電磁干擾，穩(wěn)定性優(yōu)于傳統(tǒng)方案。

從發(fā)展歷程上來看，UWB技術(shù)1960年就已提出，最早用于軍事領(lǐng)域，2013年開始，逐漸應(yīng)用于公安系統(tǒng)、倉儲、物流、醫(yī)院、工廠、煤礦等領(lǐng)域，直到2019年蘋果在iPhone 11系列上配備UWB技術(shù)，UWB開始逐步被更多設(shè)備應(yīng)用。到2021年7月CCC聯(lián)盟發(fā)布了支持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、蔚來等車企率先搭載UWB數(shù)字鑰匙，UWB車用正式落地，隨后大眾、比亞迪等一干車企相繼推出搭載UWB數(shù)字鑰匙的車型。

從UWB的產(chǎn)業(yè)鏈來看，在汽車領(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)級芯片的主要供應(yīng)商為恩智浦，近年國外的部分芯片龍頭企業(yè)也紛紛通過收購/合作或自研等方式布局UWB相關(guān)業(yè)務(wù)，其中高通2024年初推出的FastConnect 7900移動連接系統(tǒng)可用于數(shù)字鑰匙，預(yù)計將于下半年實現(xiàn)商用。國內(nèi)企業(yè)也正在對車規(guī)級UWB芯片加速布局。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)可實現(xiàn)生物雷達(dá)等功能；部分企業(yè)如西安聯(lián)乘(給吉利供貨)、大陸集團(tuán)、科世達(dá)等已實現(xiàn)量產(chǎn)上車，國內(nèi)初創(chuàng)企業(yè)居多。

下游車企主要與UWB解決方案商以及支持UWB功能的手機廠商合作來進(jìn)行UWB數(shù)字鑰匙的布局，手機廠商目前大多選擇蘋果，近年安卓手機廠商加速布局UWB技術(shù)，如小米、OPPO、魅族等已推出相應(yīng)產(chǎn)品，隨UWB技術(shù)在安卓手機上的普及，未來UWB數(shù)字鑰匙等應(yīng)用將有望形成規(guī)?；l(fā)。

從模塊集成發(fā)展趨勢來看，將UWB模組集成至汽車玻璃中，最多僅需要4個錨點即可同時實現(xiàn)無鑰匙進(jìn)入和活體檢測，可實現(xiàn)降本增效，且相對于前后保險杠的方案可一定程度上緩解信號屏蔽問題，使定位更加準(zhǔn)確，例如福耀集團(tuán)基于汽車感知與智能化技術(shù)推出以玻璃為外飾板的智能立柱產(chǎn)品，可與汽車車身玻璃達(dá)到一體化效果，該產(chǎn)品集智能駕駛攝像頭系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)光相機感知系統(tǒng)、無鑰匙進(jìn)入系統(tǒng)、生物識別系統(tǒng)等功能于一體，對于數(shù)字鑰匙場景可提供 NFC、BLE、UWB、微動開關(guān)、觸摸開關(guān)、生物識別等方案，該智能立柱產(chǎn)品已在智己 L7 車型上量產(chǎn)搭載。

從應(yīng)用場景趨勢來看，全球各國的汽車安全認(rèn)證機構(gòu)接連提出兒童遺忘車內(nèi)提醒功能的測評方案，陸續(xù)將CPD納入檢測指標(biāo)，我國汽車技術(shù)研究中心的中國新車評價規(guī)程（C-NCAP），在2022-2028年的規(guī)劃路線圖中，已確定在2024年版規(guī)程中新增“兒童遺忘提醒功能測評”，安裝CPD裝置的車輛將獲得加分項，UWB雷達(dá)能夠探測到嬰幼兒呼吸等細(xì)微動作，且成本較低，將成為車內(nèi)兒童檢測的重要解決方案。

從數(shù)字鑰匙技術(shù)趨勢來看，UWB與藍(lán)牙和NFC功能結(jié)合，可以彌補定位精度的短板，無論是遠(yuǎn)程、近距離，還是網(wǎng)絡(luò)環(huán)境不佳或者手機關(guān)機狀態(tài)下，都能順利解鎖車輛，未來有望成為主流數(shù)字鑰匙解決方案。

從數(shù)字鑰匙承載功能趨勢來看，目前UWB數(shù)字鑰匙功能主要為實現(xiàn)無感進(jìn)入/啟動，個性化設(shè)置、車輛共享、共享汽車、車隊管理等更多應(yīng)用場景將會基于數(shù)字鑰匙進(jìn)行拓展，進(jìn)一步打通智慧出行生態(tài)。

典型企業(yè)方面，UWB綜合方案商全跡科技成立于2016年，其產(chǎn)品從工廠、倉庫等B端領(lǐng)域轉(zhuǎn)向汽車和商場等C端領(lǐng)域，可實現(xiàn)商場定位導(dǎo)航、數(shù)字鑰匙等功能，其UWB-AOA單錨點數(shù)字鑰匙大幅減少汽車UWB硬件數(shù)量和成本，可復(fù)用雷達(dá)功能實現(xiàn)車內(nèi)活體檢測、腳踢尾箱感應(yīng)，預(yù)計24年下半年開始獲得量產(chǎn)定點。