動(dòng)機(jī)

智能座艙是一個(gè)由多個(gè)子系統(tǒng)組成的復(fù)雜體系,，包括中控系統(tǒng)、娛樂(lè)系統(tǒng),、語(yǔ)音交互系統(tǒng),、監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、數(shù)字鑰匙系統(tǒng)等,。

為了更好地學(xué)習(xí)和總結(jié),，這里我從什么是數(shù)字鑰匙，數(shù)字鑰匙的過(guò)去,、現(xiàn)在,、未來(lái)，數(shù)字鑰匙系統(tǒng)架構(gòu),、數(shù)字鑰匙與車(chē)通信技術(shù),、數(shù)字鑰匙相關(guān)流程舉例等角度，梳理和總結(jié)我對(duì)智能座艙數(shù)字鑰匙系統(tǒng)的理解,。

一.汽車(chē)鑰匙的過(guò)去,、現(xiàn)在、未來(lái)

1.物理鑰匙：物理鑰匙是指具備獨(dú)立實(shí)體的鑰匙 ，包括機(jī)械鑰匙,、遙控鑰匙,、智能鑰匙、NFC卡片等,，這類(lèi)汽車(chē)鑰匙在使用過(guò)程中會(huì)存在,，易丟失,、容易被復(fù)制、不夠安全,、不夠便捷等問(wèn)題,。如，車(chē)主出門(mén)的時(shí)忘記帶鑰匙,，則無(wú)法使用車(chē)輛,。在人越來(lái)越依賴(lài)智能移動(dòng)設(shè)備的現(xiàn)在，傳統(tǒng)的物理汽車(chē)鑰匙無(wú)法滿(mǎn)足人出門(mén)“只帶一部手機(jī)”的便利追求,。

2.數(shù)字鑰匙：數(shù)字鑰匙的本質(zhì)是將傳統(tǒng)的汽車(chē)鑰匙“數(shù)字”化，以智能手機(jī),、手環(huán),、手表等智能移動(dòng)設(shè)備作為載體，利用藍(lán)牙,、NFC,、UWB等技術(shù)與車(chē)端進(jìn)行通信，幫助用戶(hù)便捷,、安全的實(shí)現(xiàn)車(chē)輛功能的控制,。這個(gè)方向之成立的關(guān)鍵原因之一是，因?yàn)橹悄芤苿?dòng)設(shè)備已經(jīng)成為工作,、生活中的不可或缺的媒介,，如手機(jī)支付、手機(jī)開(kāi)門(mén),、手機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)控等,。

3.數(shù)字鑰匙 生物鑰匙：隨著生物技術(shù)識(shí)別技術(shù)（如指紋識(shí)別、面部識(shí)別,、虹膜識(shí)別,、聲音識(shí)別等）在汽車(chē)上的應(yīng)用越來(lái)越成熟和普及，汽車(chē)鑰匙可能向數(shù)字鑰匙 生物鑰匙融合的方向發(fā)展,，兩者的融合可以滿(mǎn)足用戶(hù)擴(kuò)充場(chǎng)景的需求,，進(jìn)一步提高用車(chē)的安全性和便捷性。例如：出門(mén)沒(méi)帶手機(jī)時(shí),，用指紋識(shí)別也可以解鎖使用車(chē)輛,。

二.什么是數(shù)字鑰匙？

1.鑰匙數(shù)字化：數(shù)字鑰匙從字面上去理解,，是將傳統(tǒng)的物理鑰匙轉(zhuǎn)化數(shù)字形式,。這里的數(shù)字化，本質(zhì)上是通過(guò)數(shù)字密鑰憑證來(lái)管理智能設(shè)備與車(chē)輛之間的關(guān)系,，從而實(shí)現(xiàn)通過(guò)智能設(shè)備來(lái)控制汽車(chē),。

2.數(shù)字鑰匙載體：鑰匙數(shù)字化之后沒(méi)有實(shí)體,，摸不著看不見(jiàn)，因此,，要通過(guò)數(shù)字鑰匙實(shí)現(xiàn)與車(chē)輛的交互和相應(yīng)的車(chē)控功能,，還需要為數(shù)字鑰匙找一個(gè)合適的載體。

從目前來(lái)看手機(jī),、手表,、手環(huán)等移動(dòng)智能設(shè)備是適合的，這些設(shè)備自身具備很強(qiáng)的連接能力,，可以與各種智能設(shè)備連接和融合,，實(shí)現(xiàn)手機(jī)控制“一切”，甚至替代一些傳統(tǒng)實(shí)體設(shè)備和物品,，使得人們的生活更加便捷和高效,。

例如：智能家居：通過(guò)Wi-Fi、藍(lán)牙或ZigBee技術(shù),，手機(jī)可以連接并控制家中的智能燈泡,、智能插座、空調(diào),、窗簾等設(shè)備,，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操控和自動(dòng)化控制?！謾C(jī)替代了遙控器,；手機(jī)支付：借助NFC技術(shù)，手機(jī)可以實(shí)現(xiàn)近距離無(wú)線(xiàn)支付,，用于公共交通,、小額支付等場(chǎng)景?！謾C(jī)替代了錢(qián)包,。

3.數(shù)字鑰匙與車(chē)輛之間的連接通信：在為數(shù)字鑰匙選擇了合適的載體之后，還需要根據(jù)需求選擇合適的通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)字鑰匙載體與車(chē)輛之間的連接與通信,，這些技術(shù)包括NFC,、藍(lán)牙、UWB等,。

小結(jié)：在經(jīng)過(guò)拆解理解后,，可以用一句話(huà)將汽車(chē)數(shù)字鑰匙概括為：汽車(chē)數(shù)字鑰匙是將傳統(tǒng)汽車(chē)鑰匙數(shù)字化，并以移動(dòng)智能設(shè)備作為載體,，通過(guò)NFC,、藍(lán)牙、UWB 等通信技術(shù)與車(chē)輛交互,，實(shí)現(xiàn)無(wú)鑰匙進(jìn)入,、啟動(dòng)與其他拓展功能,。

(二).數(shù)字鑰匙優(yōu)點(diǎn)

相較于傳統(tǒng)物理鑰匙，數(shù)字鑰匙具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1.便捷性高：使用傳統(tǒng)物理鑰匙,，車(chē)主出門(mén)的時(shí)候必須記得帶鑰匙,，要不然則無(wú)法使用車(chē)輛。有了數(shù)字鑰匙,，用戶(hù)通過(guò)手機(jī)等移動(dòng)智能設(shè)備,，用戶(hù)可以輕松實(shí)現(xiàn)車(chē)輛的解鎖、啟動(dòng)與其他功能,。

2.安全性高：統(tǒng)的物理鑰匙存在容易被復(fù)制,、遺失、盜竊等問(wèn)題,，這些問(wèn)題會(huì)對(duì)車(chē)輛的安全性造成一定的影響,。相比之下，數(shù)字鑰匙在數(shù)字簽名,、加密傳輸、防篡改,、安全認(rèn)證等技術(shù)的加持下,，具備極高的安全性，保障了用戶(hù)信息和車(chē)輛的安全性,。

3.方便共享：在使用傳統(tǒng)物理鑰匙時(shí),，如果朋友需要借用車(chē)輛，需要車(chē)主將鑰匙交接給朋友才能實(shí)現(xiàn),。有了數(shù)字鑰匙,，車(chē)主可以根據(jù)需要，將數(shù)字鑰匙分享給家人,、朋友,，方便將車(chē)輛共享給他人使用。

4.無(wú)限聯(lián)動(dòng)：傳統(tǒng)的鑰匙,，只能用來(lái)開(kāi)鎖,。數(shù)字化后的汽車(chē)鑰匙，突破了空間與時(shí)間維度的限制,，不僅能滿(mǎn)足車(chē)輛解鎖與鎖定的基礎(chǔ)需求,，還可以作為數(shù)字身份憑證，與更多的用車(chē)場(chǎng)景聯(lián)動(dòng),，例如：基于身份憑證的個(gè)性功能,、代客泊車(chē)、汽車(chē)維修,、汽車(chē)銷(xiāo)售,、車(chē)后服務(wù),、共享用車(chē)、快遞到車(chē)……等,。

三,、汽車(chē)數(shù)字鑰匙系統(tǒng)架構(gòu)

數(shù)字鑰匙系統(tǒng)是一個(gè)交互、構(gòu)造復(fù)雜的系統(tǒng),。在數(shù)字鑰匙與車(chē)輛交互的過(guò)程中,，涉及到多設(shè)備端、多云端之間的數(shù)據(jù)交互和通信,，具體包括車(chē)端,、車(chē)輛服務(wù)平臺(tái)、智能設(shè)備端,、智能設(shè)備服務(wù)平臺(tái),，這些設(shè)備和平臺(tái)共同構(gòu)成了數(shù)字鑰匙系統(tǒng)，通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)通過(guò)數(shù)字鑰匙對(duì)車(chē)輛的控制,。

(一).車(chē)輛服務(wù)平臺(tái)&車(chē)端設(shè)備

1.車(chē)端設(shè)備：車(chē)端硬件設(shè)備主要包括車(chē)輛控制器（MCU）,、通信元件、SE安全元件等,，這些硬件設(shè)備是實(shí)現(xiàn)車(chē)輛與數(shù)字鑰匙之間的連接與通信,，以及相應(yīng)的車(chē)控功能的基礎(chǔ)。例如：車(chē)主的“數(shù)字鑰匙”與車(chē)輛通過(guò)通信元件建立連接之后,，車(chē)主通過(guò)數(shù)字發(fā)出解鎖車(chē)輛的指令,，則相應(yīng)的控制器會(huì)執(zhí)行解鎖車(chē)輛的指令。

2.車(chē)輛服務(wù)平臺(tái)：汽車(chē)鑰匙的數(shù)字化與相應(yīng)車(chē)控功能的實(shí)現(xiàn),，除了需要基礎(chǔ)硬件設(shè)施的支持,，還需要軟件層面的協(xié)同。車(chē)輛服務(wù)平臺(tái),，作為連接車(chē)輛和智能設(shè)備&服務(wù)平臺(tái)之間的橋梁,，在整個(gè)數(shù)字鑰匙系統(tǒng)中扮演著重要角色，主要負(fù)責(zé)與智能設(shè)備側(cè),、車(chē)輛端的數(shù)據(jù)交互與指令下發(fā),，其核心業(yè)務(wù)包括用戶(hù)管理、車(chē)輛管理,、智能設(shè)備管理,、鑰匙數(shù)字化、鑰匙生命周期管理,、車(chē)控,、數(shù)據(jù)安全等。

(二).智能設(shè)備端&服務(wù)平臺(tái)

1.智能設(shè)備端：這里的智能設(shè)備端,，主要是指手機(jī),、手表,、手環(huán)等移動(dòng)智能設(shè)備，它們作為數(shù)字鑰匙的載體,，其自身需具備相應(yīng)的硬件基礎(chǔ),，來(lái)實(shí)現(xiàn)“數(shù)字鑰匙”與車(chē)輛之間的連接與交互，主要包括,，手機(jī)設(shè)備中的NFC芯片,、藍(lán)牙芯片、UWB芯片以及相關(guān)的安全芯片等,。

2.Car APP：這里的應(yīng)用程序是指車(chē)廠為用戶(hù)提供的運(yùn)行在智能手機(jī),、手表等設(shè)備上的移動(dòng)應(yīng)用程序，用戶(hù)可以通過(guò)該應(yīng)用程序?qū)崿F(xiàn)數(shù)字鑰匙的授權(quán)與管理,。

3.錢(qián)包APP：錢(qián)包APP是由移動(dòng)智能設(shè)備廠商提供的應(yīng)用程序,。在汽車(chē)數(shù)字鑰匙應(yīng)用場(chǎng)景中，用戶(hù)需要將數(shù)字鑰匙與錢(qián)包APP綁定,，才借助智能移動(dòng)設(shè)備的通信能力,，使用數(shù)字鑰匙去實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的車(chē)控功能。

4.智能設(shè)備服務(wù)平臺(tái)：智能設(shè)備服務(wù)平臺(tái),，是指智能設(shè)備廠商數(shù)字鑰匙業(yè)務(wù)的管理平臺(tái),，其核心業(yè)務(wù)包括用戶(hù)管理、鑰匙管理,、車(chē)輛接入、設(shè)備管理,、驗(yàn)證,、數(shù)據(jù)安全服務(wù)、通信安全服務(wù)……等,。例如：OPPO的數(shù)字鑰匙服務(wù),，車(chē)主在Car APP完成綁卡后，OPPO手機(jī)后臺(tái)服務(wù)需要將汽車(chē)信息和藍(lán)牙信息注冊(cè)到CarLink Service,，以便進(jìn)行相應(yīng)的業(yè)務(wù)管理,。

四、數(shù)字鑰匙與車(chē)的通信技術(shù)

將汽車(chē)鑰匙數(shù)字化,，這件事本身并不復(fù)雜,，復(fù)雜的是數(shù)字鑰匙與車(chē)輛之間的通信，想要通過(guò)數(shù)字鑰匙去實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的車(chē)控功能,，還需要依賴(lài)NFC,、藍(lán)牙、UWB等通信技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)字鑰匙與車(chē)輛之間的連接與通信,。

(一).NFC近場(chǎng)通信

1.什么是NFC

NFC應(yīng)該是我們最熟悉的一種近場(chǎng)通信技術(shù),，因?yàn)樗谖覀兩钪斜粡V泛應(yīng)用,，如NFC門(mén)禁、NFC支付,、NFC觸碰連接,、NFC公交地鐵等。

NFC是從RFID演變來(lái)的一種短距離無(wú)線(xiàn)通信技術(shù),，它通過(guò)兩個(gè)NFC設(shè)備的近距離接觸,，射頻信號(hào)的空間感應(yīng)可以在極短的距離內(nèi)（幾厘米以?xún)?nèi)）實(shí)現(xiàn)設(shè)備之間的數(shù)據(jù)交換和通信。

NFC的本質(zhì)仍然是一種射頻通信技術(shù),，只不過(guò)相對(duì)于RFID技術(shù)而言其傳輸距離更近,、傳輸速率更快、通信更安全,。

2.NFC原理簡(jiǎn)述

NFC的通信是基于兩個(gè)設(shè)備之間射頻信號(hào)時(shí)實(shí)現(xiàn)的,。在實(shí)際應(yīng)用中，根據(jù)不同場(chǎng)景下的通信需求和NFC的異步通信特性（即一方先發(fā)起通信需求,，然后由另一方進(jìn)行相應(yīng)的回應(yīng)）,，NFC通信模式主要分為被動(dòng)通信模式和主動(dòng)通信模式，任何的NFC設(shè)備都可以為主動(dòng)設(shè)備或被動(dòng)設(shè)備,，兩者之間基于射頻信號(hào)以ASK方式（固定位數(shù)調(diào)制）或FSK（可變位數(shù)調(diào)制）方式進(jìn)行載波調(diào)制,，完成兩個(gè)NFC設(shè)備之間的交互與數(shù)據(jù)傳輸。

1.被動(dòng)模式：從字面上理解,，被動(dòng)模式是指,，在NFC通信過(guò)程中，其中一個(gè)設(shè)備作為被動(dòng)設(shè)備,，不會(huì)主動(dòng)發(fā)起通信請(qǐng)求,，而是被動(dòng)的等待其他設(shè)備的主動(dòng)通信請(qǐng)求。

具體來(lái)講,，在NFC通信中,，至少需要兩個(gè)NFC設(shè)備的配合，其中NFC主動(dòng)設(shè)備,，在整個(gè)通信過(guò)程中會(huì)主動(dòng)產(chǎn)生射頻信號(hào),，并選擇以106kbit/s、212kbit/s或424kbit/s其中一種傳輸速度,，將數(shù)據(jù)發(fā)送到被動(dòng)設(shè)備,。被動(dòng)設(shè)備不需要產(chǎn)生射頻信信號(hào)，而是利用負(fù)載調(diào)制技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)的收發(fā),。例如：手機(jī)公交卡應(yīng)用場(chǎng)景中,，手機(jī)是主動(dòng)設(shè)備，而公交系統(tǒng)的讀卡器則是被動(dòng)設(shè)備，手機(jī)NFC支付,、NFC門(mén)禁以及NFC汽車(chē)鑰匙等,。

以手機(jī)NFC公交卡為例：在被動(dòng)通信模式中，公交收費(fèi)讀卡器作為被動(dòng)設(shè)備,，用戶(hù)手機(jī)作為主動(dòng)設(shè)備,。被動(dòng)設(shè)備在開(kāi)啟的狀態(tài)下NFC芯片處于待機(jī)狀態(tài)，不會(huì)主動(dòng)產(chǎn)生射頻信號(hào),，而主動(dòng)設(shè)備在NFC功能在開(kāi)啟的狀態(tài),，它會(huì)產(chǎn)生射信號(hào)，并通過(guò)射頻信號(hào)將數(shù)據(jù)發(fā)送給被動(dòng)設(shè)備,。主動(dòng)設(shè)備在靠近的被動(dòng)設(shè)備的過(guò)程中,，當(dāng)被動(dòng)設(shè)備的NFC天線(xiàn)感應(yīng)到主動(dòng)設(shè)備的信號(hào)時(shí)會(huì)自動(dòng)被激活進(jìn)入通信狀態(tài)，接收用戶(hù)手機(jī)發(fā)送的數(shù)據(jù)并讀取智能手機(jī)中的NFC芯片內(nèi)部保存的信息,，進(jìn)行刷卡認(rèn)證,，并完成相關(guān)扣費(fèi)等操作。

2.主動(dòng)模式：與被動(dòng)通信模式不同,，在主動(dòng)通信模式中,，通信的發(fā)起設(shè)備與目標(biāo)設(shè)備在通信過(guò)程中，都需要主動(dòng)產(chǎn)生自己的射頻信號(hào)來(lái)完成交互和數(shù)據(jù)傳輸,，這樣即形成了對(duì)等網(wǎng)絡(luò)通信模式,，實(shí)現(xiàn)快速的連接過(guò)程。這種模式下可實(shí)現(xiàn)對(duì)等的P2P(Peerto Peer)通信,，應(yīng)用于數(shù)據(jù)交換和傳輸?shù)葓?chǎng)景,。

以?xún)蓚€(gè)智能手機(jī)之間的數(shù)據(jù)分享為例，A手機(jī)需要將一個(gè)數(shù)據(jù)分析給B手機(jī),，A手機(jī)為發(fā)起設(shè)備,，B手機(jī)為接收設(shè)備。在主動(dòng)通信模式中,，發(fā)起設(shè)備N(xiāo)FC功能開(kāi)啟的狀態(tài)下,，用戶(hù)在在設(shè)備中發(fā)起相應(yīng)的數(shù)據(jù)分享操作,，發(fā)起設(shè)備會(huì)主動(dòng)產(chǎn)生射頻信號(hào),，此時(shí)目標(biāo)的設(shè)備處于偵聽(tīng)模式，當(dāng)發(fā)起設(shè)備子靠近目標(biāo)設(shè)備時(shí),，目標(biāo)設(shè)備偵聽(tīng)到發(fā)起設(shè)備的信號(hào),，則會(huì)進(jìn)入通信狀態(tài)，并接收來(lái)自發(fā)起設(shè)備的數(shù)據(jù),，數(shù)據(jù)發(fā)送完成之后,，發(fā)起設(shè)備則會(huì)停止產(chǎn)生射頻信號(hào)，回歸偵聽(tīng)模式；目標(biāo)設(shè)備在接收完數(shù)據(jù)之后,，需進(jìn)行相應(yīng)的回應(yīng)的時(shí),，需主動(dòng)產(chǎn)生射頻信號(hào)，將相應(yīng)的反饋信息通過(guò)射頻信號(hào)發(fā)送出去,。

在汽車(chē)鑰匙的應(yīng)用場(chǎng)景中,，NFC數(shù)字鑰匙不僅可以作為主要的數(shù)字鑰匙方案，還可以作為一種補(bǔ)充方式,，在手機(jī)沒(méi)電或BLE,、UWB無(wú)法正常工作時(shí)，通過(guò)NFC數(shù)字鑰匙與車(chē)輛交互,，實(shí)現(xiàn)車(chē)的解/鎖和啟動(dòng)等功能,。

(二).藍(lán)牙通信技術(shù)

1.什么是藍(lán)牙

藍(lán)牙通信技術(shù)是一種專(zhuān)門(mén)用于短距離數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐ㄐ偶夹g(shù)，其基本原理是利用低功耗頻段(2.402 GHz至2.480 GHz)的無(wú)線(xiàn)電波,，建立短距離無(wú)線(xiàn)連接,，以實(shí)現(xiàn)智能設(shè)備之間的連接與通信。這種技術(shù)被廣泛應(yīng)用于移動(dòng)電話(huà),、耳機(jī),、音箱、車(chē)載音響,、電腦等設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳輸,。

2.藍(lán)牙原理簡(jiǎn)述

1.開(kāi)啟藍(lán)牙：當(dāng)用戶(hù)在智能設(shè)備中開(kāi)啟藍(lán)牙功能時(shí)，設(shè)備的藍(lán)牙模塊會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)并開(kāi)始工作,。此時(shí),，藍(lán)牙天線(xiàn)會(huì)發(fā)射廣播信號(hào)并掃描周?chē)乃{(lán)牙設(shè)備。廣播信號(hào)包含設(shè)備的唯一標(biāo)識(shí)符MAC地址,、設(shè)備名稱(chēng),、設(shè)備類(lèi)型以及支持的功能等信息。通常情況下,，藍(lán)牙信號(hào)的廣播范圍為10~20米,。

2.連接配對(duì)：在掃描到并選定需要的連接的藍(lán)牙設(shè)備之后，兩個(gè)藍(lán)牙設(shè)備之間即開(kāi)始配對(duì),，配對(duì)的具體過(guò)程一般為：主設(shè)備發(fā)起配請(qǐng)求,、從設(shè)備接收配對(duì)請(qǐng)求、從設(shè)備確認(rèn)授權(quán),、主從設(shè)備建立配對(duì)關(guān)系,。

3.通信：在兩個(gè)藍(lán)牙設(shè)備配對(duì)成功之后，它們之間就會(huì)建立一個(gè)獨(dú)立的通信鏈路,，用于實(shí)現(xiàn)具體的通信,，通信鏈路的狀態(tài)會(huì)隨藍(lán)牙設(shè)備的狀態(tài)以及兩個(gè)設(shè)備的連接狀態(tài)變化而變化,，在每個(gè)獨(dú)立通信鏈路上，主從設(shè)備之間可以通過(guò)多個(gè)邏輯通道進(jìn)行數(shù)據(jù)通信,，例如音頻通道,、文件傳輸通道、控制通道等,。

4.藍(lán)牙的定位與測(cè)距:藍(lán)牙通信技術(shù),，除了具備通信能力外，還可以基于其信號(hào)傳播距離相對(duì)較遠(yuǎn)的特性,，通過(guò)利用藍(lán)牙發(fā)送設(shè)備發(fā)送的信號(hào)抵達(dá)接收設(shè)備時(shí)的信號(hào)強(qiáng)度（RSSI）,，可以確定兩個(gè)藍(lán)牙之間的距離、位置信息,。藍(lán)牙的定位與測(cè)距特性,，可以應(yīng)用于很多領(lǐng)域，例如：智能家具,、室內(nèi)定位,、智能座艙等。

相對(duì)于NFC,，由于藍(lán)牙通信技術(shù)具備通信距離更遠(yuǎn),、通信速度更快、定位測(cè)距等特性,，因此,，在汽車(chē)數(shù)字鑰匙應(yīng)用場(chǎng)景中，可以利用藍(lán)牙技術(shù)的特性,，定義更多智能,、高效、個(gè)性化的應(yīng)用場(chǎng)景,。例如,，當(dāng)用戶(hù)攜帶數(shù)字鑰匙進(jìn)入預(yù)設(shè)范圍時(shí)，車(chē)輛可以自動(dòng)解鎖,、調(diào)整座椅,、鳴笛、閃燈等,。

(三).UWB:Ultra Wide Band（超帶寬技術(shù)）

UWB技術(shù)全稱(chēng)Ultra Wide Band（超帶寬技術(shù)）,，是一種基于脈沖無(wú)線(xiàn)電、低功率寬帶信號(hào)的無(wú)線(xiàn)通信和定位的技術(shù),，該技術(shù)具有超精準(zhǔn),、超可靠,、超寬帶和低多徑效應(yīng)等特點(diǎn),，其可以通過(guò)對(duì)比信號(hào)在兩個(gè)設(shè)備之間的傳輸時(shí)長(zhǎng)或基于三角定位算法，實(shí)現(xiàn)厘米級(jí)精度的距離和位置測(cè)量，被廣泛應(yīng)用于自動(dòng)駕駛,、智慧城市,、室內(nèi)定位、軍工,、工業(yè)等領(lǐng)域,。

2.UWB原理簡(jiǎn)述

在實(shí)際的應(yīng)用中，UWB定位系統(tǒng)通常由UWB基站和UWB標(biāo)簽兩個(gè)關(guān)鍵模塊組成和兩個(gè)關(guān)鍵步驟,，其中兩個(gè)關(guān)鍵步驟包括：

1.信號(hào)發(fā)射和響應(yīng)：車(chē)輛UWB基站首先會(huì)發(fā)送一個(gè)短脈沖信號(hào),，并記錄下信號(hào)發(fā)送的時(shí)間戳，數(shù)字鑰匙接收到信號(hào)后會(huì)將其反射回去,，車(chē)輛UWB接收器接收到反射信號(hào)后,，同時(shí)記錄下信號(hào)到達(dá)時(shí)間戳。

2.響應(yīng)信號(hào)的接收和處理：車(chē)輛UWB接收器,，將信號(hào)發(fā)射與響應(yīng)數(shù)據(jù)傳遞給UWB定位系統(tǒng)的處理單元（處理器與定位算法）,，處理單元會(huì)根據(jù)這個(gè)信號(hào)的時(shí)間戳，通過(guò)距離算法[飛行時(shí)間（變量）*光速（定量）]與三角定位算法計(jì)算出標(biāo)簽（數(shù)字鑰匙）相對(duì)于基站（車(chē)輛）的距離與位置,。在具體計(jì)算過(guò)程中需要考慮多個(gè)基站的定位信息,，多徑效應(yīng)（信號(hào)不止一條路徑傳播）、時(shí)鐘同步（每個(gè)設(shè)備的時(shí)鐘差異）和數(shù)據(jù)處理等因素,，以消除誤差并提高定位精度,。

舉個(gè)例子：當(dāng)車(chē)主接近車(chē)輛時(shí)“數(shù)字鑰匙”會(huì)向車(chē)輛發(fā)出信號(hào)，車(chē)輛的UWB接收器會(huì)接收并記錄下這個(gè)信號(hào)的時(shí)間戳,，然后車(chē)輛UWB定位系統(tǒng)會(huì)將這個(gè)信號(hào)的下發(fā)時(shí)間戳,、接收時(shí)間戳進(jìn)行對(duì)比，進(jìn)而計(jì)算出車(chē)主距車(chē)輛的距離和位置,，如果計(jì)算出距離和位置符合符合車(chē)輛系統(tǒng)的預(yù)設(shè)值,，則觸發(fā)相應(yīng)的功能。

雖然UWB相對(duì)于藍(lán)牙而言,，具有高定位精度,、定位覆蓋范圍廣、安全性高等優(yōu)點(diǎn),，但由于UWB的測(cè)距功耗很高,，無(wú)法像藍(lán)牙一樣進(jìn)行無(wú)間斷的廣播和連接，因此,，在數(shù)字鑰匙應(yīng)用場(chǎng)景中,，UWB通信技術(shù)作為數(shù)字鑰匙系統(tǒng)的重要組成部分之一，通過(guò)與藍(lán)牙通信技術(shù)的結(jié)合,，實(shí)現(xiàn)了在通過(guò)藍(lán)牙將用戶(hù)設(shè)備與車(chē)輛建立連接的基礎(chǔ)上,，利用UWB定位系統(tǒng)提供精確的位置信息,，以?xún)?yōu)化數(shù)字鑰匙的使用體驗(yàn)。

小結(jié)：在汽車(chē)數(shù)字鑰匙中,，目前主流的技術(shù)方案是,，NFC、藍(lán)牙或 NFC 藍(lán)牙,，在未來(lái)隨之UWB技術(shù)在C端應(yīng)用的普及,， NFC、藍(lán)牙,、UWB 三種技術(shù)方案結(jié)合并充分利用三種技術(shù)的特點(diǎn)的解決方案,，將成為主流。

(四).通信技術(shù)相關(guān)硬件

NFC,、藍(lán)牙和UWB等通信技術(shù)是數(shù)字鑰匙與汽車(chē)之間連接的關(guān)鍵技術(shù),，為了使用這些技術(shù)，相應(yīng)的設(shè)備需要搭載對(duì)應(yīng)的硬件設(shè)施,。例如,，要使用手機(jī)NFC數(shù)字鑰匙，車(chē)輛和手機(jī)上都需要搭載NFC模塊,。上圖所示內(nèi)容為,，三種通信技術(shù)的關(guān)鍵硬件組成部分。

智能座艙相關(guān)功能的實(shí)現(xiàn)需要依賴(lài)硬件的支持,，有的甚至需要依賴(lài)第三方軟件技術(shù)的支持,，這些技術(shù)的性能、穩(wěn)定性,、算力,、響應(yīng)速度、功耗和兼容性等指標(biāo)直接影響功能實(shí)現(xiàn)和用戶(hù)體驗(yàn),。因此,，智能座艙產(chǎn)品經(jīng)理需要了解相關(guān)硬件和軟件技術(shù)的原理和關(guān)鍵指標(biāo)，以便在設(shè)計(jì)方案時(shí)更好地考慮技術(shù)限制和可行性,。

以藍(lán)牙芯片與藍(lán)牙天線(xiàn)為例,，在作硬件的選型時(shí)需要關(guān)注藍(lán)牙協(xié)議、通訊能力,、工作電壓,、功耗防水等關(guān)鍵指標(biāo)。

五,、數(shù)字鑰匙相關(guān)流程舉例

(一).鑰匙數(shù)字化流程

1.用戶(hù)在Car APP中,，根據(jù)操作引導(dǎo)先完成綁定車(chē)輛操作，完成后車(chē)端Tobx會(huì)根據(jù)綁定信息,，主要包括：用戶(hù)信息,、用戶(hù)設(shè)備信息,、車(chē)輛信息等。此過(guò)程的意義在于建立用戶(hù)與車(chē)輛之間的綁定關(guān)系,。

2.用戶(hù)在完成與車(chē)輛之間的綁定之后，用戶(hù)在Car APP 中根據(jù)指引激活數(shù)字鑰匙,，數(shù)字鑰匙管理平臺(tái)在接收到用戶(hù)的申請(qǐng)后,，會(huì)根據(jù)用戶(hù)的申請(qǐng)信息，先進(jìn)行相應(yīng)的信息注冊(cè)（用戶(hù)信息,、用戶(hù)設(shè)備信息,、車(chē)輛信息等），然后按規(guī)則生成數(shù)字鑰匙,，并分別下發(fā)給 Car APP和車(chē)端,。

鑰匙數(shù)字化（數(shù)字鑰匙激活）流程涉及到Car APP、數(shù)字鑰匙管理平臺(tái)與車(chē)端之間的交互,，經(jīng)過(guò)上述流程,，用戶(hù)可以完成用戶(hù)設(shè)備與車(chē)輛的之間的綁定，并生成數(shù)化鑰匙,。

(二).手機(jī)錢(qián)包與數(shù)字鑰匙的綁定流程

用戶(hù)在使用汽車(chē)數(shù)字鑰匙,，會(huì)存在與手機(jī)錢(qián)包APP綁定使用的情況，以上是根據(jù)課程資料和某手機(jī)品牌開(kāi)放平臺(tái)資料梳理并繪制的流程圖,，描述的是錢(qián)包APP與數(shù)字鑰匙綁定的過(guò)程,，具體流程如下：

1.用戶(hù)在錢(qián)包APP上按操作指引添加車(chē)鑰匙時(shí)，錢(qián)包APP會(huì)通過(guò)后臺(tái)直接跳轉(zhuǎn)到Car APP數(shù)字鑰匙相關(guān)頁(yè)面完成認(rèn)證授權(quán),。

2.在完成認(rèn)證授權(quán)后,，錢(qián)包APP后通過(guò)后臺(tái)將相關(guān)信息（包括車(chē)輛信息、藍(lán)牙信息,、設(shè)備信息,、鑰匙信息等信息）注冊(cè)到CarLink Service。

3.完成信息注冊(cè)后,，錢(qián)包APP會(huì)根據(jù)注冊(cè)信息,，自動(dòng)生成相應(yīng)的數(shù)字鑰匙卡片。

(三).應(yīng)用流程舉例-藍(lán)牙鑰匙解鎖流程

在某品牌手機(jī)數(shù)字鑰匙應(yīng)用中,，在手機(jī)藍(lán)牙是開(kāi)啟的前提下,，其 CarLink Service 后臺(tái)服務(wù)會(huì)輪詢(xún)掃描附近的藍(lán)牙廣播信號(hào)。當(dāng)用戶(hù)攜帶“數(shù)字鑰匙”靠近車(chē)輛時(shí),， CarLink Service后臺(tái)掃描到車(chē)輛藍(lán)牙廣播后,，會(huì)后臺(tái)主動(dòng)喚起Car APP 并與車(chē)輛藍(lán)牙建立連接。

在“數(shù)字鑰匙”與車(chē)輛建立連接之后,，Car App通過(guò)與車(chē)廠數(shù)字鑰匙服務(wù)平臺(tái)的交互完成相應(yīng)信息的驗(yàn)證,，驗(yàn)證內(nèi)容包括：身份驗(yàn)證,、設(shè)備驗(yàn)證、鑰匙驗(yàn)證,、權(quán)限驗(yàn)證等,，如驗(yàn)證通過(guò)，則車(chē)廠數(shù)字鑰匙服務(wù)平臺(tái)通過(guò)Car APP將用戶(hù)的指令下發(fā)給車(chē)輛,，例如讓車(chē)輛啟動(dòng)或者開(kāi)鎖等,。

上述流程是某手機(jī)品牌開(kāi)放平臺(tái)資料進(jìn)行梳理繪制，描述的是使用藍(lán)牙鑰匙解鎖車(chē)輛的過(guò)程,，其中CarLink Service,，指的是某手機(jī)品牌的CarLink Service。

小結(jié)：在汽車(chē)數(shù)字鑰匙的應(yīng)用場(chǎng)景里面有很多細(xì)分場(chǎng)景,，以上只是部分場(chǎng)景下對(duì)應(yīng)的流程的舉例,。