车企造手机？据说背后有一个UWB的小芯思

RF技术社区管管

最近，某造车新势力的手机产品在工信部完成入网备案，涌现一堆业界专业“吃瓜群众”对其功能性能的解读，特别是其基于超宽带(UWB)技术的用车体验提升可能再次引爆业界的技术讨论。

这款手机的特色之一就是搭载了UWB技术，将成为该新势力车主的数字车钥匙，从而让车钥匙不只具有简单的蓝牙连接功能，也将具备定位识别功能，以及基于定位开发的各种用户体验升级可能。
目前主流的手机数字车钥匙，都是借助手机上的蓝牙低功耗通信，实现连接功能，还不具备定位能力。尽管能做到手机靠近车辆自动解锁，但不知道是对方谁，要坐在哪个位置。

UWB的置入，厘米级的定位精度，让汽车可以识别主驾、副驾甚至后排乘客，能提前调整好用车设置、音乐、空调、迎宾效果……更多的功能拓展，让用车体验更丰富而丝滑。

论定位，还得UWB

随着移动终端设备的大量普及，室内定位应用场景需求越发丰富，基于各种无线通信技术的定位标准先后推出，主流技术包括蓝牙(BLE)、Wi-Fi、RFID，以及UWB。与其他无线电技术使用幅度或频率调制来编码信号不同，UWB采用非常窄的短脉冲序列(仅2纳秒)，利用二进制相移键控(BPSK) 和/或脉位调制(BPM)对数据进行编码。超宽带窄脉冲还具有清晰的边缘，能够在存在信号反射引起的多径效应的情况下精确测定到达时间和距离。厘米级的精度，让UWB对定位精度敏感的应用中脱颖而出。

极短脉冲和快速的距离/位置计算表明，UWB可使用适合3D跟踪的亚毫秒速度进行实时距离/定位跟踪，比GPS快约100倍。此外，UWB标签和锚点成本低，功效高，可实现协议和硬件支持的大规模扩展。

多种技术之间的距离/定位测量比较

不止于定位精度，UWB这些特性也很重要

UWB支持单个距离测量区域

值得一提的是，UWB兴于定位精度但不止于精度的优势。UWB技术方案相较于NFC和蓝牙，还在安全性、功耗以及应用拓展等方面都有着明显的优势。

例如，过去几年汽车行业屡屡发生无钥匙系统被黑客攻击的案例，其中很多就是采用蓝牙方案。传统远程无钥门禁(433MHz汽车加密狗/遥控钥匙)的一些已知的漏洞让攻击有时可以访问，甚至控制汽车。

而UWB方案，由于信号中加入了安全时间戳，极大地提升了UWB数字钥匙的防中继攻击能力。因为发射装置发送的测距信息帧可以支持8000多位加密的时间戳，只有与接收端的滚码相匹配后才能得到对应的时间戳，进而解锁车辆。再者，假如信号飞行时间过长，系统也会判定车钥匙不在有效范围内，如此一来攻击者便无法对系统进行欺骗。

两年前，车联网联盟(CCC)正式发布的CCC3.0规范明确提出将UWB与蓝牙无线技术相结合，能够实现通过兼容的移动设备进行被动无钥匙进入和引擎启动，相当于正式为UWB数字钥匙正名。

UWB超宽带技术凭借其抗干扰、高精准、强安全等众多优势，正以全新的姿态走进大众视野，随着上游芯片、协议、标准到中下游硬件。

体验为王时代，UWB开启用车新玩法

与众不同的性能让UWB不仅可以用于数字钥匙，还可以通过复用车端UWB硬件实现更丰富的功能与体验，包括UWB雷达活体检测和UWB脚踢开关等更多酷炫的功能，而无需增加额外的成本。

活体/人体状态检测

基于UWB雷达功能还可以检测车辆内外的人员和物体，从而实现全新的安全功能，例如入侵汽车检测、乘客检测。由于UWB雷达技术非常灵敏，因此可用于检测人类呼吸，甚至可以区分成年人和婴幼儿。在每年出现婴幼儿遗留在车内事故层出不穷的今天，UWB活体可以有效避免类似的悲剧发生，还可以在驾驶员睡着或失去行动能力时，向驾驶员保护系统发出警报。

UWB脚踢开关

基于高灵敏度UWB雷达算法，可复用车左后或右后锚点，相比当前大部分中高端汽车采用电容式踢脚开关功能而言，可以更精确检测脚踢动作以实现后备箱自动打开等功能。

智能位置感知

UWB技术还将在很大程度上促进自动驾驶的发展。基于UWB锚点复用技术及超可信位置感知算法，实现广播式发射、分布式解算，实现地下车库、隧道、卫星盲区汽车的厘米级高精度定位。

更广泛的V2X应用

UWB的另一个用例就是确保电动汽车未来有望开启的自动无线充电的安全保障，该功能可将UWB电动汽车开到无线充电区域，然后自动共享凭证并完成充电交易。精准的无线充电，甚至在V2X场景里面，都可以使用UWB来侦测和周围物品的距离，防止碰撞，也可以依赖其实现辅助超车，自动泊车等。
……

（欢迎小伙伴们开启脑洞，UWB还能有哪些汽车功能和体验上的创新呢？一起来留言讨论讨论吧）

支持四大领域应用场景，Qorvo UWB解决方案

从早年发布了符合IEEE802.15.4a超宽带标准的第一代UWB芯片DW1x00及相关模块，Qorvo是全球长期持续坚持在UWB领域的核心芯片和方案上做研发投入的少数半导体企业之一，随着DW3xxx 系列及相关模块的推出，Qorvo是UWB解决方案的全球核心供应商之一。

今天，我们的UWB解决方案已经可以广泛使用到几乎所有的可能应用，包括一下四大场景落地：

①使智能手机在与物联网设备交互时更加直观，以增强用户体验；

②为家庭、机器人和无人机以及运动可穿戴设备设计基于特点条件下的用户界面和使用体验；

③在一系列工业应用中提高运营效率并提高安全性，包括工厂、物流、医院、建筑、零售和农业；

④为无钥匙汽车提供更好的安全性，并为自动停车应用提供准确的导航和安全性。

DW3000系列包括了四款芯片，分别是DW3110、DW3120、DW3210、DW3220，该新品组针对低功耗电池供电应用进行了优化。在全球范围内提供UWB信道5 (6.5GHz)和信道9 (8GHz)支持，数据速率高达6.8Mbps，同时提供精准定位，精度在10cm内，角度测量精度为+/-5°。芯片组采用QFN和CSP封装。

除了开发独具特色的UWB芯片、模块及解决方案，Qorvo还是UWB生态的积极建设者，过去几年持续和Murata、Nordic Semiconductor以及Google、小米等一系列知名厂商围绕UWB的多个应用领域建立了紧密合作关系。

值得一提的是，Qorvo在去年已完成其超宽带解决方案与支持的iPhone和Apple Watch型号中使用的Apple U1芯片的互操作MFi认证。Qorvo超宽带解决方案符合Nearby Interaction配件协议，让开发者能够轻松设计新的商用超宽带配件，进而利用配备U1的iPhone或Apple Watch型号的高级位置、方向和距离功能。

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