日前，外国媒体报道称，随着母公司LG集团扩大汽车业务，韩国LG Innotek公司宣布，将开发出下一代数字钥匙解决方案，采用近距离无线通信UWB（超宽带）技术与独家算法，有利于提高位置识别准确性，增强乘客的安全性和便利性。记者通过调查了解到，随着汽车智能化、网联化的发展，全球通信零部件市场一直增长。尤其是在国内汽车市场，汽车数字钥匙的概念正逐步走进真实的生活，其中采用UWB技术的数字钥匙加速落地，成为智能出行领域的“新宠儿”。例如，奇瑞星途星纪元ET的UWB实体钥匙7月19日已开启交付，预计本月中下旬所有钥匙将全部配送交付完毕。随只能手机的普及和物联网技术的发展，数字钥匙应运而生。数字钥匙系统由车端数字锁芯和数字钥匙组成，不仅仅可以实现无钥匙进入和启动，还能通过手机远程控制车辆，甚至实现车辆共享等功能。根据佐思汽研发布的《2024年汽车数字钥匙产业趋势研究报告》（以下简称《报告》），最近3年，中国汽车数字钥匙市场迅猛增长，装配率以年均增长超过10％的速度攀升。其中，2023年中国乘用车数字钥匙装配量同比增长53％；装配率较上年同期增加10.2个百分点，达到33％。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％，装配率升至33.35％，其中，蓝牙（BLE）方案占比超过90％；预计2024年这个比例有望突破50％大关。同时，数字钥匙的应用不再局限于高端车型，而是逐渐向下渗透：10万～15万元价格区间成为数字钥匙装配交付的贡献主力，占比接近30％；目前车型售价10万元以下市场，前装数字钥匙装配率也已超过20％。据悉，2022年，宝马、蔚来等车企率先为旗下车型装配UWB数字钥匙，大众、比亚迪等车企紧随其后。在数字钥匙市场中，国内新兴汽车品牌是引领者，理想、蔚来、小鹏、深蓝和埃安等在数字钥匙装配量方面的表现尤为突出。从技术路线来看，继BLE、NFC（近场通信）上车之后，UWB成为数字钥匙领域的一颗“新星”。《报告》显示，2023年采用UWB钥匙的汽车品牌已升至13个（蔚来、腾势、极氪、领克、宝马、比亚迪、小鹏、问界等），而2022年仅3个（蔚来、腾势、高合）。最近新上市热门车型中，小鹏X9、问界M9、极氪007、仰望U8等都装配有UWB数字钥匙。不过，UWB方案去年的前装标配交付量仅为30.77万辆。上海银基信息安全技术股份有限公司首席技术官张亮对《中国汽车报》记者表示，除市场渗透率提升和向更多车型普及外，全球数字钥匙标准也在快速推动市场进化。比如，CCC Digital Key 3.0版（Car Connectivity Consortium，全球车联联盟对车辆端至设备端接入提出的安全性及互操作性要求），规范了通过UWB和BLE实现兼容移动设备的无钥匙进入和发动机启动。同时，CCC宣布适用于NFC实施的数字钥匙认证已向成员开放，进一步推动BLE＋UWB＋NFC一体化数字钥匙方案的全球通用性和互操作性。四海万联科技有限公司首席技术官向劲松介绍道，汽车数字钥匙是一类创新型产品，他们从六、七年前就已局部试水，最近两三年开始逐步规模化应用，呈现出良性的普及趋势。关于数字钥匙的具体方案，外资车企特别是豪华车品牌倾向于使用CCC体系标准，国内企业则以ICCE（智慧车联产业生态联盟）和ICCOA（智慧车联开放联盟）主导的体系标准居多，个别车企使用国内的IIFAA（可信身份认证生态联盟）体系标准。目前，在三种实现数字钥匙功能的主流技术中，BLE的优势在于普及度较高，大多数智能设备都具备此功能，用户无需额外购买硬件，但其有效范围较宽（通常几米到十几米），可能增加误操作风险；NFC钥匙可在几厘米范围内进行数据交换，提供即触即用的便捷性，但无法做到完全无接触体验；UWB钥匙通过发送和接收极窄脉冲传输数据，能够在厘米级精度内实现目标探测和测距，凭借安全性和厘米级定位精度成为第3代数字钥匙的关键技术，可提供更为精确和安全的使用体验。独特的性能优势使得UWB技术开始在汽车数字钥匙领域大放异彩。张亮认为，UWB技术具备高精度定位、精确测距、高安全性、高速数据传输、用户体验提升等优势。例如，UWB技术利用纳秒级的非正弦波窄脉冲传输数据，提供厘米级的定位精度，这一点对于自动泊车等场景尤为重要，可以在一定程度上完成车辆与用户之间的精确空间感知。而且，UWB信号难以被复制或拦截，且其复杂的信号处理技术能够有效抵御重放攻击和干扰，确保数字钥匙的安全性。此外，UWB数字钥匙支持无感进入和个性化设置，有助于进一步提升使用者真实的体验。不过，数字钥匙的发展并非孤立，UWB正与BLE、NFC等技术融合，形成更为全面的解决方案，先用蓝牙进行身份认证和粗略定位，靠近车辆后（十几米内）再用UWB锚点进行实时测距和定位。这种技术融合不仅提升了数字钥匙的功能性，也增强了其在不同使用场景下的适应性。“UWB技术是数字钥匙中的一个重要环节，并不是完全替代其他技术。基于近场通信的数字钥匙，包括NFC、BLE，以及混合BLE＋UWB的多种技术形态，可以完全取代现有的PEPS（无钥匙进入和启动系统）物理钥匙。”向劲松说，由于早期的BLE技术在测距精确性上受限，业界发展出BLE＋UWB的数字钥匙方案。在该方案中，BLE保持传统的数据通信能力，但不做距离测量；UWB则用来进行精确测距，提升使用者真实的体验，并杜绝中继攻击的安全风险隐患。由于UWB的物理特性，具备纳秒级的脉冲信号，能做到对距离的精确测量，其测量误差低于分米级别。另外，强化的安全特性，例如加扰时间戳序列（STS，Scrambled Timestamp Sequence）保障了测距的安全性。UWB虽然也支持数据通信，但目前在数字钥匙领域，其实是用来进行安全的距离测量，是数字钥匙合法使用的一个重要前提。因此，把UWB和BLE这两种技术配合起来使用，组成了较为理想的数字钥匙解决方案。如今，UWB技术的产业链正在慢慢地成熟，芯片供应商、解决方案提供商和车企等都在热情参加UWB数字钥匙的开发和应用。近期，高通发布新一代FastConnect 7900，在单个芯片上集成Wi-Fi 7、蓝牙和超宽带技术解决方案，支持汽车数字钥匙等近距离感知应用场景。恩智浦今年年初宣布，推出一款全新的UWB芯片系列新产品，融合定位和测距功能，支持数字钥匙、儿童存在检验测试、入侵警报和手势识别等多应用组合。去年6月，国内芯片厂商宇都通讯成功完成应用于电动汽车超宽带定位芯片YD9605的流片。近年来，安卓手机生产厂商加速布局UWB技术，如小米、OPPO、魅族等已推出相应产品。随着UWB技术在安卓手机上的普及，未来UWB数字钥匙等应用有望得到有力推广。数字钥匙解决方案商也纷纷发布各自的解决方案。据张亮介绍，银基科技搭载UWB芯片的新一代DKEEA 2.8架构平台产品，可对其他支持UWB的设备做高效精准定位。根据锚点布置的数量调优，该平台产品以精确定位能力实现轨迹侦测，探测设备的距离与方向，以此来实现精确定位。银基科技充分的利用其数字钥匙技术的优势，将BLE与UWB定位进行融合，利用手机端的能力，多端联动，实现1＋N和N＋N的测距与定位能力，在满足CCC等国际标准的同时，能有效实现客户的成本预期。银基科技UWB数字钥匙融合算法与端到端能力可达到厘米级的精准定位，满足各种复杂应用场景。向劲松表示，四海万联是国内首批进行数字钥匙研发和产品市场化的企业，2019年就实现了基于T-Box硬件、云平台、用户手机App的端到端软硬一体数字钥匙整体解决方案装车及量产。据悉，该公司的产品已大范围的应用于传统车企、造车新势力，并出口海外市场，也是目前市场上惟一基于AI自学习能力的免标定产品，并且持有相关发明专利。“四海万联不仅作为标准编写单位参与了ICCE标准关于UWB数字车钥匙有关标准的编写工作，还研发出基于UWB技术的数字钥匙和儿童存在检验测试（CPD，Child Presence Detection）产品，包括车载终端的硬件和软件／SDK、移动端App、云端平台等，是行业内少数具有完整端到端能力的供应商之一。并且，四海万联同国内UWB芯片企业深度合作，积极推动国产化UWB芯片在数字钥匙领域的落地，为车企降本和技术自主可控提供支撑。”向劲松说。“作为汽车智能网联差异化功能，UWB数字钥匙目前被车企和消费的人所青睐，成本也逐年降低。在车端集成UWB模块，也可与手机及智能座舱联动做更多的服务。”中国物联网联盟副秘书长贺思聪和记者说，“另外，蓝牙钥匙所涉及的信息安全需求，也使得大量信息安全企业入局该领域，竞争更激烈，产品的性价比也逐步的提升。”不过，UWB推广仍存在一定难点，某智能驾驶公司业务负责人对记者表示，首先，UWB模块要做成车规级，存在一定技术挑战；其次，在场端布置模块的费用大约要50元每平方米，成本比较高；再次，整车搭载UWB功能，系统成本依然需要下调。向劲松认为，目前支持UWB的手机普及率，以及iPhone支持的UWB芯片成本，是推广UWB数字钥匙的痛点。一方面，继苹果公司于2019年推出支持UWB的iPhone智能手机以来，陆续有手机生产厂商追随其后。但目前这些手机型号相对较少，价格较贵，对于UWB的广泛使用形成障碍，也导致基于UWB的数字钥匙普及速度较慢。另一方面，为了支持iPhone使用UWB数字钥匙，苹果公司要求使用其独有的UWB芯片MFi认证，目前其官方认可的芯片厂家仅有恩智浦和Qorvo，芯片价格较高，也不利于车企推广UWB数字钥匙。如果车企使用国产可替代的UWB芯片，则目前无法支持iPhone使用该类数字钥匙，只能局限在非iPhone手机上使用。“虽然汽车数字钥匙的前装率稳步提高，但基于UWB的数字钥匙仍然发展缓慢，其根本原因就在于用户所使用的移动终端能力的限制。”向劲松表示，目前除了iPhone最近5年发布的系列新产品（不含SE）和谷歌、三星、小米、OPPO、魅族等品牌的个别旗舰型号支持UWB，其他手机均无此功能，导致UWB数字钥匙难以大范围普及。同时，iPhone需要用特定的UWB芯片价格高昂，国产UWB芯片目前无法替代，也导致车企在当前市场“内卷”的情况下推广UWB数字钥匙信心不足，只有部分品牌的高配车型有所配置。由于这些原因，个别车企退而求其次，使用了物理形态的UWB钥匙（代替以前的PEPS物理钥匙），虽然能够提升数字钥匙的安全性，对抗中继攻击，但这种形态对用户并不算友好，因为仍然需要携带物理钥匙。综合看来，张亮表示，UWB数字钥匙落地主要面临技术标准与统一、频谱资源限制、技术复杂性与成本，以及商业化推广等挑战。目前，UWB技术尚缺乏统一的国际标准或行业标准，限制其在不同场景下的互操作性和融合应用。不同厂商的产品有几率存在兼容性问题，增加了技术应用的复杂性和成本。随着UWB技术的持续不断的发展，新的应用场景和技术需求不断涌现，但有关标准的制定和更新可能滞后于技术的发展。同时，实际应用中也存在系统集成难度大的挑战，UWB技术需要与其他系统，如车辆控制管理系统等进行集成才能发挥最大效用。不同系统之间的接口和协议有几率存在差异，增加了系统集成的难度和成本。因此，对于UWB数字钥匙的普及来说，一是要做技术创新与方案优化，研发更高效、低成本的UWB芯片和模组，降低整体成本；二是优化UWB数字钥匙方案，减少锚点数量并提升定位精度和遮挡能力；三是扩大应用场景；四是建立统一标准与规范；五是加强产业合作与生态建设。据Techno Systems Research预测，2027年，全球UWB的出货量将超过12亿个，年复合增长率超过30％。在“手机生态＋汽车生态”的双核驱动下，未来UWB将形成广阔的“蓝海”市场。手机与手环、手表等可穿戴设备作为人们高频使用的电子消费产品，已经深入日常生活之中。在向劲松看来，只有当这些移动端设备大规模具备UWB能力，UWB数字钥匙才能得到更优秀的推广和普及，成为基础性的产业能力。向劲松向记者表示，UWB技术在数字钥匙和雷达功能上的结合，使其在成本增加不多的情况下，拥有更多的功能，具备比较好的竞争优势。在UWB＋BLE形态的数字钥匙方案中，BLE具备的通信功能有可能是在后期被同样具备数据传输功能的UWB替代，这就从另一方面代表着数字钥匙方案只需UWB技术就可以独立实现，不再依赖于BLE技术的通信功能。同时，基于BLE技术的数字钥匙也在发展中，特别是今年推出的CS技术在解决中继攻击安全风险隐患的同时，还增加了测距的精确性，BLE数字钥匙具有成本和广泛的成熟生态优势。在接下来的几年中，随着UWB在移动终端的普及和数据传输功能的应用，以及BLE安全功能的完善和测距精确性的提高，UWB与BLE技术将会在一定层面上进行竞争，而不是像早期阶段的功能互补。行业将可能在数年内形成不同方案的共生局面，单纯的低成本数字钥匙采用BLE技术，具备综合能力的数字钥匙采用UWB技术。“在智能汽车领域，UWB的应用最重要的包含数字钥匙、活体检测、脚踢雷达、无线充电、自主代客泊车等，并且慢慢的开始商用落地。此外，UWB还具备舱内活体检测、整车防盗、脚踢尾箱、倒车雷达等多项智能网联功能，这些功能正逐步在智能汽车上得到普遍应用。”张亮说，未来，汽车数字钥匙将更看重技术的融合与升级。一方面，蓝牙、NFC等现存技术将继续得到优化和完善；另一方面，UWB、星闪等新技术也将逐步引入数字钥匙领域，提升数字钥匙的定位精度和安全性能。此外，随着5G、物联网等技术的持续不断的发展，汽车数字钥匙将更加智能化和网联化，也更看重定制化与个性化服务。通过收集用户的使用习惯和偏好数据，智能座舱系统能为用户更好的提供更加个性化的服务和体验。此外，数字钥匙的安全性能也会不断强化，通过采用更先进的安全技术和加密算法等手段，确保数字钥匙的通信和数据传输过程的安全性；通过加强身份认证和权限管理等措施，防止非法入侵和攻击事件的发生。前述智能驾驶公司业务负责这个的人说，现阶段UWB数字钥匙的应用场景主要是无感进入；长远来看，车企更希望能够通过UWB数字钥匙打通整个智慧出行生态，为车主提供更多的应用，例如个性化车辆功能设置、无人驾驶场景里的自动代客泊车（AVP）功能和远程控车、车辆共享、汽车支付等场景。进一步推测，数字钥匙有望拓展至汽车以外的场景，如智能家居、智慧城市等，为用户所带来更方便快捷、智能、安全的生活体验。