超寬帶雷達(dá)提升數(shù)字鑰匙安全性

有別于Verizon公司的5G超寬帶移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，超寬帶(UWB)其實(shí)是一種迥然不同的技術(shù)。超寬帶雷達(dá)是一種基于無線電的技術(shù)，可以在3.1G至10.6GHz的頻譜范圍內(nèi)以時(shí)域脈沖發(fā)送數(shù)據(jù)。推出該技術(shù)的初衷是實(shí)現(xiàn)高帶寬數(shù)據(jù)通信，如今卻有新的應(yīng)用場景。

目前，UWB技術(shù)因其突出的定位、測距能力和方向精度而受到業(yè)界的廣泛關(guān)注。該技術(shù)已應(yīng)用于跟蹤目標(biāo)對象的位置。Apple AirTag和Galaxy SmartTag+是該技術(shù)在當(dāng)今的一些常見應(yīng)用。其他常見應(yīng)用還包括通過Apple的“隔空投送”和Samsung的“附近分享”功能來分享文件。定向精度和精準(zhǔn)測距為該技術(shù)在更多案例中的潛在應(yīng)用開辟了道路。

鑒于UWB技術(shù)存在巨大的預(yù)期潛力和應(yīng)用機(jī)會，數(shù)個(gè)聯(lián)盟正在推動(dòng)該技術(shù)在不久的將來得到更大規(guī)模的應(yīng)用。

FiRa聯(lián)盟(Fira Consortium)和車聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟(Car Connectivity Consortium)

作為一家非營利性組織，FiRa聯(lián)盟瞄向訪問控制、位置服務(wù)和設(shè)備互聯(lián)服務(wù)等場景推廣UWB技術(shù)。FiRa取自于“fine ranging”，意在凸顯UWB技術(shù)可以精準(zhǔn)測定目標(biāo)對象的距離。該聯(lián)盟認(rèn)為UWB將會顛覆智能設(shè)備、智能手機(jī)和物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的連接體驗(yàn)。

車聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟(CCC)是一個(gè)跨行業(yè)組織，致力于推動(dòng)面向智能手機(jī)與汽車互聯(lián)解決方案的全球技術(shù)。CCC正在開發(fā)數(shù)字鑰匙(Digital Key)，這是一種全新的開放標(biāo)準(zhǔn)，允許人們通過智能設(shè)備免物理鑰匙遙控進(jìn)入車輛。數(shù)字鑰匙旨在讓車主能夠利用他們的智能設(shè)備以高度安全的方式鎖定和解鎖車輛、啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，以及與朋友或代駕人員共享訪問權(quán)限。CCC匯聚了行業(yè)各方勢力，包括汽車OEM、一級供應(yīng)商、手機(jī)制造商和應(yīng)用開發(fā)者等。

UWB技術(shù)

UWB技術(shù)因其優(yōu)勢眾多而備受青睞，但這并不意味著 UWB技術(shù)是所有應(yīng)用的首選。對于某些應(yīng)用，藍(lán)牙和 NFC仍將是首選實(shí)現(xiàn)技術(shù)。

UWB的優(yōu)勢

該技術(shù)為探測物體位置提供較高的方向和定位精度。憑借其獨(dú)特的工作頻帶，該技術(shù)對其他環(huán)境信號和噪音源的干擾具有卓越的耐受性。在回波時(shí)間測量方面，該技術(shù)本身不易受侵?jǐn)_。高能效有源模式結(jié)合高速數(shù)據(jù)傳輸能力，使得該技術(shù)大放異彩。

UWB的弱點(diǎn)

低功耗藍(lán)牙(BLE)更適合初步的搜尋和定位過程，因?yàn)樗谶@一任務(wù)階段的能效表現(xiàn)優(yōu)于UWB技術(shù)。隨后的快速、精確和安全定位任務(wù)適合交給更高精度的UWB 技術(shù)。

UWB大規(guī)模應(yīng)用顧慮

UWB的成本目前遠(yuǎn)高于替代技術(shù)，成本下降需要時(shí)間支撐。因此，預(yù)計(jì)需要一些時(shí)間才能實(shí)現(xiàn)UWB大規(guī)模落地。這種技術(shù)定位快速而精準(zhǔn)，能夠高速傳輸數(shù)據(jù)且節(jié)約能源，如果未經(jīng)授權(quán)用于跟蹤和監(jiān)視人員和資產(chǎn)，難免讓人心存顧慮。隨著該技術(shù)得到廣泛應(yīng)用，對其施加更多的監(jiān)管也合乎情理。

超寬帶雷達(dá)的當(dāng)前應(yīng)用

人身安全

這些年來，監(jiān)護(hù)人員不小心將嬰兒和寵物留在無人看管的車輛中，導(dǎo)致嬰兒和寵物死亡的事情時(shí)有發(fā)生。根據(jù) Market Research Future(MRFR)的研究報(bào)告，“兒童在場檢測系統(tǒng)”市場預(yù)計(jì)將以51%的復(fù)合年增長率不斷擴(kuò)大，2030年將達(dá)30億美元。許多汽車制造商已將超寬帶雷達(dá)技術(shù)整合到座艙電子設(shè)備。兒童在場檢測新方法正是利用了這種已部署的UWB技術(shù)。

超寬帶雷達(dá)技術(shù)足夠靈敏，不僅可檢測嬰兒的在場情況，還能檢測嬰兒的呼吸頻率。這使得車輛系統(tǒng)能夠及時(shí)向監(jiān)護(hù)人員發(fā)送警報(bào)。

財(cái)產(chǎn)安全

我們的資產(chǎn)保護(hù)方式隨著時(shí)間的推移在不斷變化。在家居和車輛領(lǐng)域，鎖護(hù)機(jī)制從機(jī)械鑰匙發(fā)展到遙控鑰匙，迎來免鑰進(jìn)入系統(tǒng)。在廣泛部署新技術(shù)之后，通常遲早會暴露漏洞，造成安全資產(chǎn)被未經(jīng)授權(quán)的人員訪問和控制。雖然安全提供商不斷加強(qiáng)防護(hù)，但黑客通常會想方設(shè)法破壞防護(hù)系統(tǒng).

數(shù)字鑰匙是以智能設(shè)備作為進(jìn)入汽車甚至是房屋的鑰匙。過去十年間，這種方法獲得普遍采用，其實(shí)現(xiàn)機(jī)制是基于藍(lán)牙技術(shù)。但是黑客能夠利用藍(lán)牙安全機(jī)制的固有漏洞實(shí)現(xiàn)侵入。有充分的證據(jù)表明，“滾動(dòng)PWN攻擊”和“藍(lán)牙中繼攻擊”是破壞汽車安全機(jī)制的兩種途徑。修復(fù)這些漏洞需要車主采取其他措施，例如特斯拉車輛推薦采用“PIN to Drive”功能。

用戶不想為采取額外措施而煩惱。他們希望能夠在不需要額外措施的情況下解決問題，最好該技術(shù)天生沒有漏洞。這正是UWB技術(shù)大顯身手的地方。汽車行業(yè)對于將超寬帶技術(shù)用于數(shù)字鑰匙興奮不已，因?yàn)檫@種通信系統(tǒng)具有高度安全和不可破解的特性。許多汽車制造商已將超寬帶雷達(dá)模塊納入自己的各種車型中。通過圍繞 UWB和低功耗藍(lán)牙(BLE)構(gòu)建CCC數(shù)字鑰匙3.0版規(guī)范，CCC正對數(shù)字鑰匙實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)化。

借助數(shù)字鑰匙3.0版UWB IP，芯片公司和系統(tǒng)OEM能夠?yàn)槠嚸忤€進(jìn)入系統(tǒng)快速創(chuàng)建和定制下一代高安全級別數(shù)字鑰匙。

CEVA推出的UWB IP平臺符合數(shù)字鑰匙3.0規(guī)范，面向移動(dòng)、汽車、消費(fèi)者和物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。CEVA是全球領(lǐng)先的無線連接、智能傳感技術(shù)授權(quán)商，走在集成IP解決方案的前沿，致力于打造更智能、更安全的互聯(lián)世界。

未來應(yīng)用

UWB技術(shù)以其高精度、低功耗和牢不可破的安全性而聞名，未來肯定會涌現(xiàn)許多創(chuàng)新型和創(chuàng)造性的應(yīng)用。例如，超寬帶雷達(dá)可用于姿勢識別，通過識別后備箱下方的腿部等動(dòng)作從而自動(dòng)打開后備箱。超寬帶雷達(dá)也可用于智能家居的燈光控制、聲波傳輸?shù)?。CEVA的UWB 平臺IP也能勝任這類應(yīng)用。

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本文作者：Navot Goren, UWB Product director, CEVA Inc.