2024-02-03-CAICV-2024汽车玻璃集成UWB数字钥匙发展研究白皮书_42页_2mb

汽车玻璃集成UWB数字钥匙发展研究白皮书总结

核心内容概述

本白皮书围绕汽车数字钥匙技术的发展，重点探讨了UWB（超宽带）技术在汽车数字钥匙中的应用及其与汽车玻璃集成的可能性。UWB技术以其高精度定位、低功耗、高安全性等优势，成为下一代汽车数字钥匙的重要技术支撑。随着汽车智能化进程的加快，UWB技术的应用场景不断拓展，包括无钥匙进入、车内活体检测、脚踢尾门、自动泊车、车队管理等。

汽车玻璃集成UWB被认为是提升UWB技术在汽车中应用性能和用户体验的一种创新方案。该方案能够有效解决传统UWB模组布局中存在的信号屏蔽、定位精度下降、锚点数量多、成本高等问题，具有较高的集成度和应用价值。

主要观点与关键信息

1. 汽车数字钥匙发展现状

• 汽车钥匙经历了机械式、芯片式、遥控式、智能式等发展阶段，逐步向无钥匙进入和数字钥匙方向演进。
• 2021年中国乘用车数字钥匙装配量超过200万，同比增长243%，装配率10.9%。
• 预计到2025年，装配量将达到784万，装配率将提升至30%。
• 国外车企如宝马、蔚来、三星等已开始采用UWB技术实现数字钥匙功能。

2. 数字钥匙系统架构

• 数字钥匙系统由手机端、服务平台、车端设备组成，形成完整的车联网服务链。
• 车端设备包括车辆控制器、通信元件、SE安全元件等，负责与数字钥匙的连接和控制。
• UWB、BLE、NFC等技术被用于不同场景，UWB主要负责高精度定位和测距。

3. UWB技术特点与发展

• UWB采用纳米级脉冲信号，具有高精度、高抗干扰性、高安全性等特性。
• UWB技术最初用于军事领域，2002年被FCC批准用于民用领域。
• 当前UWB芯片已实现3-10厘米测距精度，部分厂商已达到1厘米精度，测距范围达100米以上。
• UWB技术正向更高集成度发展，如纽瑞芯推出的AiP芯片，集成天线于芯片中，降低开发门槛。

4. UWB应用场景分析

• UWB数字钥匙系统可划分为多个区域，如解锁区、迎宾区、蓝牙唤醒区等，实现不同距离下的自动化操作。
• UWB技术可应用于车内儿童存在检测、脚踢雷达、场站定位、自动泊车等扩展场景。
• UWB技术在自动驾驶中具备重要价值，可作为GNSS信号盲区的补充，实现高精度定位和导航。

5. 汽车玻璃集成UWB的必要性与充分性

• 传统UWB模组布局存在信号屏蔽、定位精度低、成本高等问题。
• 汽车玻璃集成UWB能够减少锚点数量，提升射频性能，实现降本增效。
• 玻璃对UWB信号干扰较小，有利于实现更稳定、精准的定位和测距。
• 玻璃集成UWB方案具备较高的可实现性和技术可行性，已在国内企业福耀集团得到验证。

6. 产业生态与产业链分析

• UWB数字钥匙产业链包括上游芯片供应商、中游解决方案商、下游汽车厂商。
• 芯片供应商以恩智浦为主导，国内厂商如优智联、驰芯半导体、纽瑞芯等正在快速崛起。
• UWB解决方案商如远峰科技、清研智行、全迹科技等提供软硬件集成方案。
• 汽车厂商如宝马、蔚来、比亚迪、捷尼赛思、现代起亚等已开始搭载UWB数字钥匙。
• 汽车玻璃供应商如福耀集团、AGC等正在探索玻璃集成UWB方案，提升产品智能化水平。

7. 福耀集团最佳实践

• 福耀集团通过将UWB模块集成到汽车玻璃中，优化了信号传输性能，减少了锚点数量。
• 实测数据显示，玻璃集成UWB方案在多个距离和方向上表现出色，异常数据较少，覆盖范围更广。
• 玻璃集成UWB方案能够实现车内活体检测、无钥匙进入等多场景应用，提升用户体验。

发展趋势与建议

1. 发展趋势

• UWB技术在汽车领域的应用将逐步普及，尤其在高端车型中。
• 随着国产UWB芯片和模组的发展，UWB数字钥匙成本有望下降，市场渗透率将提高。
• 汽车玻璃集成UWB将成为未来汽车智能化的重要方向，提升系统集成度和用户体验。
• UWB技术将在车联网、V2X、自动驾驶等领域发挥更大作用，成为智能汽车的关键支撑。

2. 发展建议

• 建议加强UWB技术在汽车玻璃集成方面的研发，提升信号稳定性和定位精度。
• 推动产业链协同，提升UWB模组和解决方案的标准化和兼容性。
• 加强与手机厂商的合作，推动UWB数字钥匙生态的完善。
• 建议加快国内UWB芯片和模组的量产进程，提升国产替代能力。
• 推动UWB技术在车内活体检测、脚踢雷达、自动泊车等场景的广泛应用。

参考文献

• ICCE/T 001-2020《智慧车联产业生态联盟数字车钥匙系统第1部分：总体要求》
• ICCE/T 001-2021《智慧车联产业生态联盟数字车钥匙系统第2部分：蓝牙系统规范》
• ICCE/T 003-2021《移动终端与车载设备互联技术规范第2部分：发现连接》
• ICCE/T 001-2022《智慧车联产业生态联盟数字车钥匙系统第3部分：NFC 系统要求》
• ICCE/T 002-2022《移动终端与车载设备互联技术规范第4部分：应用服务协议》
• 国家标准《汽车数字钥匙系统技术规范》（推荐性标准）

总结

汽车玻璃集成UWB技术是提升汽车数字钥匙性能、降低系统复杂度和成本、增强用户体验的重要方向。随着UWB技术的发展和应用的拓展，以及汽车玻璃集成能力的提升，该技术将在未来智能汽车中发挥更大作用。福耀集团等企业已在该领域取得良好实践，为行业发展提供了参考。