作为手机与汽车的智能化融合接入点之一,汽车数字钥匙无疑是关键。从蓝牙、NFC再到UWB,无出其右。

高工智能汽车研究院监测数据显示,2023年中国市场(不含进出口)乘用车前装标配数字钥匙交付704.30万辆,同比增长52.48%,搭载率升至33.35%,其中,蓝牙方案占比超过90%。

相比而言,UWB方案在去年的前装标配交付仅为30.77万辆,蔚来、比亚迪、吉利(含极氪)、问界、小鹏是仅有为数不多已经上车的品牌。

而在UWB硬件供应商部分,科世达、西安联乘、联电(UAES)排名2023年度前装市场份额前三位。目前,整车搭载UWB功能,通常采用的是1-5个不等的锚点+BNCM,对于车企来说,系统成本依然较高。

不过,UWB市场正在进入规模化爆发前夜。

早在2021年,Car Connectivity Consortium(CCC联盟)就正式发布了CCC3.0规范,其中明确提出将UWB与BLE(蓝牙)无线技术相结合,能够实现通过兼容的移动设备实现无钥匙进入和引擎启动。

到了去年底,CCC和FiRa两个重要的数字钥匙行业技术联盟正式宣布,成立联合超宽带MAC物理层工作组(JUMPWG),以共同开发和进一步推动UWB技术规范标准化和可扩展性。

就在上个月的MWC 2024期间,高通率先发力,针对AI、近距离感知和多设备互联体验的关键连接系统,率先发布新一代FastConnect 7900,预计今年下半年正式量产交付。

而独特之处在于,高通FastConnect 7900系列也是行业首个在单个芯片上集成Wi-Fi 7、蓝牙和超宽带技术的解决方案,支持汽车数字钥匙等近距离感知应用场景。同时,芯片面积减少25%,功耗降低40%。

同时,去年下半年,头部智能手机厂商也都陆续宣布将升级Wi-Fi 7,加上高通骁龙处理器与FastConnect绑定使用,这意味着,今年开始,高通平台的智能手机将全面普及UWB功能。

这对处于UWB上车导入期的智能汽车行业来说,是重大利好。一直以来,对于车企来说,上马UWB数字钥匙功能,很大程度上既受制于车端设备的成本增加,也同样顾虑不同品牌手机的功能支持。

按照UWB芯片方案供应商NXP的说法,超宽带技术的潜力是巨大的。尤其是非常精确的定位和车辆内部及周围的距离精准确定,将实现许多令人兴奋的新应用。

例如,对于检测车内的人和动物,自动代客泊车、自动支付等等都是新的应用。同时,基于人工智能技术,还可以来“学习”用户的运动模式和习惯。

此外,对于类似特斯拉提供的智能召唤功能,如果GPS信号不好(比如,在地下停车场),通过UWB提供的定位信号,车辆也可以被自动呼叫到车主所在精确位置。

而汽车后备箱的自动打开功能,也是UWB的一个应用。目前,基于电容式感应器的一脚踢功能,存在灵敏度低、实际体验差等问题。高工智能汽车研究院监测数据显示,后尾门脚踢功能前装搭载率还不到25%。

在高工智能汽车研究院看来,随着高通、NXP等上游芯片方案商不断推陈出新,汽车UWB赛道的关注度还在不断上升。高集成化、降本、复用以及智能连接生态服务的完善,都在驱动市场爆发。

就在今年初,特斯拉对外宣布,在2024.2.3版本更新中添加了对UWB数字钥匙的支持,车主可以在没有实体钥匙的情况下,使用数字车钥匙锁定和解锁车辆。

此外,在上游芯片部分,NXP在今年初宣布,推出一款全新的UWB芯片系列,融合定位和测距功能,支持数字钥匙、儿童存在检测、入侵警报和手势识别等多应用组合。

基于IEEE 802.15.4标准的超宽带技术,可以在三维空间中对物体进行颗粒级低功耗短距离定位(从大约200米的距离到大约10厘米);同时,利用无线电之间的距离测量来跟踪目标,并计算到达时间和运动角度。

此外,按照NXP的说法,UWB系统方案相比其他方案,更能抵抗干扰,彻底解决“多径效应”问题。同时,安全性也更高,在物理层通信部分增加了加密、随机数生成和其他技术,使攻击或操纵UWB系统变得更加困难。

“在数字密钥中加入超宽带,是现实应用中必不可少的一层技术,”按照FiRa联盟的说法,UWB技术是在充满挑战的车规级环境中提供准确测距和定位的最有效技术之一。

而UWB方案另一个巨大优势,则在于车内多种功能的硬件复用,实现整车系统级的降本增效。同时,相比于FMCW毫米达雷达,UWB具有更高的精度和更高的SNR,并且功耗更低。

同时,国产UWB芯片的异军突起,也为市场注入更多降本的利好因素。去年,纽瑞芯发布了全球首款通过FiRa联盟认证的车规级UWB芯片(具有三个独立接收通道)NRT81750。

相较于单通道和双通道,NRT81750可以实现更好的全空间角度测量,支持具有成本优势的单锚点或减锚点数字车钥匙方案。

而作为消费电子代工巨头,立讯精密$立讯精密(SZ002475)$在涉足汽车产品线的同时,也在去年底宣布收购Qorvo位于北京和山东德州的所有工厂资产,包括土地、厂房、设备和员工,同时为Qorvo提供芯片封装、测试,以及模组组装服务。

Qorvo正是全球三大射频前端及相关芯片厂商之一,也是全球头部的UWB芯片方案供应商。此前,该公司已经面向汽车市场推出了车规级DW3300Q系列UWB芯片。

此外,还有QPF5100单芯片集成方案(包括两个独立的接收单元,以及一个发射单元),以及集成UWB和蓝牙的QPF6xxx系列,制程工艺也会升级到22nm。

“超宽带(UWB)技术,即将成为下一个重要的互联组件技术,就像之前的GPS、WiFi和蓝牙一样。”在Qorvo公司看来,随着全行业UWB芯片出货量的快速增长,类似汽车行业的应用成本也会快速下降。

同时,随着2025年即将推出的IEEE 802.15.4ab,我们将看到新一代超宽带芯片方案将进入市场,进一步降低功耗,提高安全性并支持流媒体音频。

高工智能汽车研究院预计,2024年仅中国乘用车市场的UWB方案标配上车规模将突破150万辆,2025年将实现超过15%的搭载率。

而随着蓝牙、NFC及UWB三种技术在汽车数字钥匙及后续其他应用场景的全面落地,汽车数字化智能连接系统市场也在打开新的规模化增长空间。

众所周知,目前,在车端,三种技术的软硬件方案供应商还处于解耦状态;以蓝牙为例,车载蓝牙模块硬件供应商与数字钥匙软件方案商在很多车型都不是同一家公司。

这意味着,无论是系统的开发协调(额外的成本)、还是多供应商管理,还有涉及数字钥匙关键的软硬件安全问题,都极为突出。

同时,随着蓝牙、NFC及UWB在同一款车型的量产搭载,多硬件模块的集成、软件模块的协同管理和响应,都是一个新的难题。

此外,主机厂和不同供应商、不同手机品牌,还涉及到所有协议的开发适配,且需要实现协议间的兼容设计。

从去年开始,不少厂商开始推出数字钥匙软硬一体+车云一体化的解决方案概念,为车企提供车端软硬件(NFC/BLE/UWB)、云端DKS服务、手机端SDK服务的交钥匙服务。

这意味着,围绕汽车数字钥匙产业链的新一轮市场份额争夺战将正式开始,这是对供应商一次综合实力的全面检验。

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