車(chē)企造手機(jī)？據(jù)說(shuō)背后有一個(gè)UWB的小芯思

最近，某造車(chē)新勢(shì)力的手機(jī)產(chǎn)品在工信部完成入網(wǎng)備案，涌現(xiàn)一堆業(yè)界專(zhuān)業(yè)“吃瓜群眾”對(duì)其功能性能的解讀，特別是其基于超寬帶(UWB)技術(shù)的用車(chē)體驗(yàn)提升可能再次引爆業(yè)界的技術(shù)討論。

這款手機(jī)的特色之一就是搭載了UWB技術(shù)，將成為該新勢(shì)力車(chē)主的數(shù)字車(chē)鑰匙，從而讓車(chē)鑰匙不只具有簡(jiǎn)單的藍(lán)牙連接功能，也將具備定位識(shí)別功能，以及基于定位開(kāi)發(fā)的各種用戶(hù)體驗(yàn)升級(jí)可能。

目前主流的手機(jī)數(shù)字車(chē)鑰匙，都是借助手機(jī)上的藍(lán)牙低功耗通信，實(shí)現(xiàn)連接功能，還不具備定位能力。盡管能做到手機(jī)靠近車(chē)輛自動(dòng)解鎖，但不知道是對(duì)方誰(shuí)，要坐在哪個(gè)位置。

UWB的置入，厘米級(jí)的定位精度，讓汽車(chē)可以識(shí)別主駕、副駕甚至后排乘客，能提前調(diào)整好用車(chē)設(shè)置、音樂(lè)、空調(diào)、迎賓效果……更多的功能拓展，讓用車(chē)體驗(yàn)更豐富而絲滑。

論定位，還得UWB 隨著移動(dòng)終端設(shè)備的大量普及，室內(nèi)定位應(yīng)用場(chǎng)景需求越發(fā)豐富，基于各種無(wú)線通信技術(shù)的定位標(biāo)準(zhǔn)先后推出，主流技術(shù)包括藍(lán)牙(BLE)、Wi-Fi、RFID，以及UWB。與其他無(wú)線電技術(shù)使用幅度或頻率調(diào)制來(lái)編碼信號(hào)不同，UWB采用非常窄的短脈沖序列(僅2納秒)，利用二進(jìn)制相移鍵控(BPSK) 和/或脈位調(diào)制(BPM)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼。超寬帶窄脈沖還具有清晰的邊緣，能夠在存在信號(hào)反射引起的多徑效應(yīng)的情況下精確測(cè)定到達(dá)時(shí)間和距離。厘米級(jí)的精度，讓UWB對(duì)定位精度敏感的應(yīng)用中脫穎而出。

極短脈沖和快速的距離/位置計(jì)算表明，UWB可使用適合3D跟蹤的亞毫秒速度進(jìn)行實(shí)時(shí)距離/定位跟蹤，比GPS快約100倍。此外，UWB標(biāo)簽和錨點(diǎn)成本低，功效高，可實(shí)現(xiàn)協(xié)議和硬件支持的大規(guī)模擴(kuò)展。

多種技術(shù)之間的距離/定位測(cè)量比較

不止于定位精度，UWB這些特性也很重要

UWB支持單個(gè)距離測(cè)量區(qū)域

值得一提的是，UWB興于定位精度但不止于精度的優(yōu)勢(shì)。UWB技術(shù)方案相較于NFC和藍(lán)牙，還在安全性、功耗以及應(yīng)用拓展等方面都有著明顯的優(yōu)勢(shì)。

例如，過(guò)去幾年汽車(chē)行業(yè)屢屢發(fā)生無(wú)鑰匙系統(tǒng)被黑客攻擊的案例，其中很多就是采用藍(lán)牙方案。傳統(tǒng)遠(yuǎn)程無(wú)鑰門(mén)禁(433MHz汽車(chē)加密狗/遙控鑰匙)的一些已知的漏洞讓攻擊有時(shí)可以訪問(wèn)，甚至控制汽車(chē)。

而UWB方案，由于信號(hào)中加入了安全時(shí)間戳，極大地提升了UWB數(shù)字鑰匙的防中繼攻擊能力。因?yàn)榘l(fā)射裝置發(fā)送的測(cè)距信息幀可以支持8000多位加密的時(shí)間戳，只有與接收端的滾碼相匹配后才能得到對(duì)應(yīng)的時(shí)間戳，進(jìn)而解鎖車(chē)輛。再者，假如信號(hào)飛行時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，系統(tǒng)也會(huì)判定車(chē)鑰匙不在有效范圍內(nèi)，如此一來(lái)攻擊者便無(wú)法對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行欺騙。

兩年前，車(chē)聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟(CCC)正式發(fā)布的CCC3.0規(guī)范明確提出將UWB與藍(lán)牙無(wú)線技術(shù)相結(jié)合，能夠?qū)崿F(xiàn)通過(guò)兼容的移動(dòng)設(shè)備進(jìn)行被動(dòng)無(wú)鑰匙進(jìn)入和引擎啟動(dòng)，相當(dāng)于正式為UWB數(shù)字鑰匙正名。

UWB超寬帶技術(shù)憑借其抗干擾、高精準(zhǔn)、強(qiáng)安全等眾多優(yōu)勢(shì)，正以全新的姿態(tài)走進(jìn)大眾視野，隨著上游芯片、協(xié)議、標(biāo)準(zhǔn)到中下游硬件。

體驗(yàn)為王時(shí)代，UWB開(kāi)啟用車(chē)新玩法

與眾不同的性能讓UWB不僅可以用于數(shù)字鑰匙，還可以通過(guò)復(fù)用車(chē)端UWB硬件實(shí)現(xiàn)更豐富的功能與體驗(yàn)，包括UWB雷達(dá)活體檢測(cè)和UWB腳踢開(kāi)關(guān)等更多酷炫的功能，而無(wú)需增加額外的成本。

活體/人體狀態(tài)檢測(cè)

• 基于UWB雷達(dá)功能還可以檢測(cè)車(chē)輛內(nèi)外的人員和物體，從而實(shí)現(xiàn)全新的安全功能，例如入侵汽車(chē)檢測(cè)、乘客檢測(cè)。由于UWB雷達(dá)技術(shù)非常靈敏，因此可用于檢測(cè)人類(lèi)呼吸，甚至可以區(qū)分成年人和嬰幼兒。在每年出現(xiàn)嬰幼兒遺留在車(chē)內(nèi)事故層出不窮的今天，UWB活體可以有效避免類(lèi)似的悲劇發(fā)生，還可以在駕駛員睡著或失去行動(dòng)能力時(shí)，向駕駛員保護(hù)系統(tǒng)發(fā)出警報(bào)。

UWB腳踢開(kāi)關(guān)

• 基于高靈敏度UWB雷達(dá)算法，可復(fù)用車(chē)左后或右后錨點(diǎn)，相比當(dāng)前大部分中高端汽車(chē)采用電容式踢腳開(kāi)關(guān)功能而言，可以更精確檢測(cè)腳踢動(dòng)作以實(shí)現(xiàn)后備箱自動(dòng)打開(kāi)等功能。

智能位置感知

• UWB技術(shù)還將在很大程度上促進(jìn)自動(dòng)駕駛的發(fā)展?；赨WB錨點(diǎn)復(fù)用技術(shù)及超可信位置感知算法，實(shí)現(xiàn)廣播式發(fā)射、分布式解算，實(shí)現(xiàn)地下車(chē)庫(kù)、隧道、衛(wèi)星盲區(qū)汽車(chē)的厘米級(jí)高精度定位。

更廣泛的V2X應(yīng)用

• UWB的另一個(gè)用例就是確保電動(dòng)汽車(chē)未來(lái)有望開(kāi)啟的自動(dòng)無(wú)線充電的安全保障，該功能可將UWB電動(dòng)汽車(chē)開(kāi)到無(wú)線充電區(qū)域，然后自動(dòng)共享憑證并完成充電交易。精準(zhǔn)的無(wú)線充電，甚至在V2X場(chǎng)景里面，都可以使用UWB來(lái)偵測(cè)和周?chē)锲返木嚯x，防止碰撞，也可以依賴(lài)其實(shí)現(xiàn)輔助超車(chē)，自動(dòng)泊車(chē)等。

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（歡迎小伙伴們開(kāi)啟腦洞，UWB還能有哪些汽車(chē)功能和體驗(yàn)上的創(chuàng)新呢？一起來(lái)留言討論討論吧）

支持四大領(lǐng)域應(yīng)用場(chǎng)景，Qorvo UWB解決方案

從早年發(fā)布了符合IEEE802.15.4a超寬帶標(biāo)準(zhǔn)的第一代UWB芯片DW1x00及相關(guān)模塊，Qorvo是全球長(zhǎng)期持續(xù)堅(jiān)持在UWB領(lǐng)域的核心芯片和方案上做研發(fā)投入的少數(shù)半導(dǎo)體企業(yè)之一，隨著DW3xxx 系列及相關(guān)模塊的推出，Qorvo是UWB解決方案的全球核心供應(yīng)商之一。

今天，我們的UWB解決方案已經(jīng)可以廣泛使用到幾乎所有的可能應(yīng)用，包括一下四大場(chǎng)景落地：

①使智能手機(jī)在與物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備交互時(shí)更加直觀，以增強(qiáng)用戶(hù)體驗(yàn)；

②為家庭、機(jī)器人和無(wú)人機(jī)以及運(yùn)動(dòng)可穿戴設(shè)備設(shè)計(jì)基于特點(diǎn)條件下的用戶(hù)界面和使用體驗(yàn)；

③在一系列工業(yè)應(yīng)用中提高運(yùn)營(yíng)效率并提高安全性，包括工廠、物流、醫(yī)院、建筑、零售和農(nóng)業(yè)；

④為無(wú)鑰匙汽車(chē)提供更好的安全性，并為自動(dòng)停車(chē)應(yīng)用提供準(zhǔn)確的導(dǎo)航和安全性。 DW3000系列包括了四款芯片，分別是DW3110、DW3120、DW3210、DW3220，該新品組針對(duì)低功耗電池供電應(yīng)用進(jìn)行了優(yōu)化。在全球范圍內(nèi)提供UWB信道5 (6.5GHz)和信道9 (8GHz)支持，數(shù)據(jù)速率高達(dá)6.8Mbps，同時(shí)提供精準(zhǔn)定位，精度在10cm內(nèi)，角度測(cè)量精度為+/-5°。芯片組采用QFN和CSP封裝。

? ?除了開(kāi)發(fā)獨(dú)具特色的UWB芯片、模塊及解決方案，Qorvo還是UWB生態(tài)的積極建設(shè)者，過(guò)去幾年持續(xù)和Murata、Nordic Semiconductor以及Google、小米等一系列知名廠商圍繞UWB的多個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域建立了緊密合作關(guān)系。

值得一提的是，Qorvo在去年已完成其超寬帶解決方案與支持的iPhone和Apple Watch型號(hào)中使用的Apple U1芯片的互操作MFi認(rèn)證。Qorvo超寬帶解決方案符合Nearby Interaction配件協(xié)議，讓開(kāi)發(fā)者能夠輕松設(shè)計(jì)新的商用超寬帶配件，進(jìn)而利用配備U1的iPhone或Apple Watch型號(hào)的高級(jí)位置、方向和距離功能。