《汽车玻璃集成UWB数字钥匙发展研究白皮书》解读

目录目录白皮书内容介绍研究工作启动会研究方案制定，研究团队组建，技术框架构建研究工作启动会研究方案制定，研究团队组建，技术框架构建修改、完善、结题口开展汽车玻璃集成UWB问题研究，需要组织整车企业、汽车玻璃供应商、UWB集成商、芯片及软件供应商、手机厂商等多领域企业共同协商探讨，最终达到引领行业、建立共识的目的。在条件成熟的情况下，能够将本项目的研究成果升级转化为团体标准，更好地指导行业运行。234√行业引领√建立共识√企业定制√案例研究√专题研讨√共性技术交流√政府专报√标准研制第二章汽车数字钥匙国内外研究现状汽车数字钥匙软件系统架构介绍汽车数字钥匙硬件系统架构介绍汽车数字钥匙政策标准与认证情况UWB超宽带信号及特点6.26.4汽车玻璃集成UWB的发展趋势目目录目目录2.5汽车玻璃集成UWB的必要性和充分性2.6汽车玻璃集成UWB的产业生态研究2.7汽车玻璃集成UWB的最佳实践2.8总结与展望口当前，汽车数字钥匙的研究与应用在国内外都得到了广泛关注和发展。据统计，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%,比上年增加7.5个百分点。口受芯片供应影响，2021年汽车数字钥匙装配量比预期要少，未来随着芯片供应趋稳，数字钥匙装配量也会快速上涨。口预计到2025年汽车数字钥匙装配量达到784万，平均增长38%;装配率达到30%,平均每年保持5个百分点的增长。2.1.2汽车数字钥匙软件系统架构手机、服务平台、车辆构成了一个紧密的系统控制服务端接收手机端的信息后进行验证、存储，控制生成数字证书、数字钥匙、为车主提供服务手机端对服务器发送的数字钥匙进行存储，并通过签名和证书的方式对信息进行加解密并验证接收到的消息智能移动设备端数字钥匙>至少应包括使用者的身份以及具备的操作权限等>面向C端用户的车联网服务应用，通过集成数字钥匙SDK组建实现向用户提供数字钥匙服务功能>SDK组建内包含短距离通信控制模块、数字钥匙业务服务模块、辅助测距定位模块、手机车钥匙框架对接模块及安全中间件模块等智能设备端数字钥匙服务平台>智能设备端数字钥匙服务平台，指智能设备厂商数字钥匙业务的管理平台>当用户注册数字钥匙时，需要在数字钥匙服务平台申请，通过后>当每次使用时，使用近场通信即可开启完成相关操作车端数字钥匙设备>这些硬件设备是实现车辆与数字钥匙之间的连接与通信，以及相应的车控功能的基础车端数字钥匙服务平台>钥匙的数字化与相应车控功能的实现，除了需要基础硬件设施的支持，还需要软件层面的协同>其核心业务包括用户管理、车辆管理、智能设备管理、钥匙数字化、钥匙生命周期管理、车控、数据安全等。车主通过注册、登录，在服务器对用户的身份与数字钥匙进行认证后，可使用车辆相关的功能11目目录2.6汽车玻璃集成UWB的产业生态研究2.7汽车玻璃集成UWB的最佳实践2.8总结与展望为4部分：汽车数字钥匙系统结构、汽车数字钥匙系统及车辆要求、零部件要求、试验方法。其中零部件要求部分对UWB射频特性标准IEEE802.15,4-2020的内容>GSMA>GSMASGP24远程SIM配置管理(RSP)理口当前汽车数字钥匙在国外有GSMA和CCC基于相应标准开展了一些自愿性认证工作，通过相应认证后企业的汽车数字钥匙产品可以向市场和用户展示其在安全性、兼容性和可靠性方面的优势，提高产品在市场上的竞争力。口而在国外美国FCC和中国GB15740对于汽车使用数字钥匙、汽车数字钥匙有相应规定，要求在防盗性方面具备绑定、匹配认证、防重放攻击等功能，同时也对安全性、可靠性、电磁辐射等提出要求。国际国际国内国内Key标准的要求。CCC合作的认证实验室会对>GB>GB15740的最新修订版中要求：配置有数字钥匙(包含但不限于使用蓝牙通99中华人民共和国国家标准目目录2.4汽车数字钥匙UWB应用场景分析2.6汽车玻璃集成UWB的产业生态研究2.7汽车玻璃集成UWB的最佳实践2.8总结与展望信道容量越大口UWB(UItraWideBand)即超宽带技术，它不采用正弦载波，而是一种采用纳米级的非正弦窄波脉冲信号进行数据传输的无线载波通信技术。由于传输的信号带宽非常宽广，可以覆盖数千兆赫兹的频段，所以被称为超宽带技术。 超宽带信号定义 超宽带系统特点最初>是为20世纪60年代后期的军事通信而设计0>美国国防部首次将其命名为UWB,并纳入美国联邦政2002年>美国联邦通信委员会(FCC)正式将UWB的性能公布脑外设的短距离传输方向，但在技术成熟度和成近几年●>沉寂多年的UWB技术由于与雷达相似，被成功应用到定位领域，逐渐出现商用化产品，并开始被主流消费2020H2>IEEE发布UWB相关的新版本(802.15.4z),为UWB目录目录2.6汽车玻璃集成UWB的产业生态研究2.7汽车玻璃集成UWB的最佳实践2.8总结与展望im目录目录2.8总结与展望优劣优劣优劣优劣优劣优劣优劣优劣口汽车数字钥匙UWB模组布局主要是指车端UWB锚点的安装位置。其中，车外锚点常见安装位置有前后保险杠、前后车灯、外后视镜、扰流板等，车内锚点常见安装位置有扶手、两端B柱等。汽车数字钥匙UWB模组布局常见方案车外车外扰流板保险杠保险杠·仅能实现存在性感知(是否存在)和单一线性位置定位(前后座)前后车前后车口相比较而言，汽车玻璃集成UWB是更加高效的模组布局方案，且符合汽车智能化发展趋势。信号和定位精度受车身钣金影响严重可复用性相对较低易受外部环境影响多锚点导致成本相对较高保险杠方案布置线束过长汽车玻璃集成UWB的必要性分析可以减少锚点数量·传统的“前后保险杠+扶手”方案：5个锚点更加出色的射频特性玻璃方案能够解决行业痛点，实现降本增效玻璃方案对车企和用户均具有更高价值智能化、集成化的特点。■在此背景下，汽车玻璃集成UWB符合汽车智能化发展趋势。射频标定2.5.3汽车玻璃集成UWB的充分性分析射频标定汽车玻璃集成UWB具有可实现性(1)汽车玻璃集成UWB模组安装方案(2)汽车玻璃集成UWB模组布局方案·UWB频谱非常宽、发射功率低，信号被隐藏在噪声和其他信号中，安全性高。·玻璃比金属对UWB脉冲信号的干扰较小，射频性能更好。0国内玻璃企业具备射频仿真和标定能力射频仿真主要用于汽车玻璃集成UWB的设汽车玻璃集成UWB的工作情况，射频仿真时优化UWB系统参数，以适应具目录目录2.7汽车玻璃集成UWB的最佳实践2.8总结与展望芯片供应商为主，同时增加汽车玻璃原材料供应商；中游包括UWB数字钥匙相关产品或方案供应商、汽车玻璃供应商，后者负责将UWB模组与汽车玻璃进行集成；下游是汽车厂商。中游下游上游中游下游口汽车数字钥匙口汽车数字钥匙UWB模组布局的常见方案与玻璃方案的本质区别在于UWB模组在车端的物理载体不同。常见方案下，UWB模组通常以汽车车身为载体，UWB集成一般由汽车OEM厂商进行；玻璃方案下，UWB模组以汽车玻璃为载体，汽车玻璃集成UWB一般由玻璃供应商进行。因此，汽车玻璃集成UWB的产业链，可以看作在UWB数字钥匙产业链的基础上增加“玻璃集成”环节。口UWB芯片为UWB技术在各领域的应用提供基础和支持加密模块数模转换器数模转换器车规级UWB芯片口车规级UWB芯片行业集中度较高，恩智浦是车规级UWB芯片主流选择口国产车规级UWB芯片的优势在于更高集成度和性价比·纽瑞芯(81750、81730)口车规级UWB芯片市场不断扩大，可能迎来更多芯片原厂入局商口汽车玻璃呈现集成化发展趋势，越来越多通信技术集成到玻璃中。口在数字钥匙方面，福耀集团基于汽车感知与智能化技术推出以玻璃为外饰板的智能立柱产品，可与汽车车身玻璃达到一体化效果。汽车厂商UWB技术应用进展汽车厂商UWB技术应用进展雷达汽车厂商UWB数字钥匙应用进展汽车厂商对玻璃集成汽车厂商对玻璃集成UWB的倾向性分析汽车厂商基于汽车智能化技术发展趋势以及整体收益的考虑，往往倾向于选择什么样的汽车数字钥匙UWB模组布局方案?进一步放大UWB技术在汽车领域·相较于常见方案，汽车玻璃集成UWB具有很多“降本点”,一是·即使现阶段UWB数字钥匙成本略·汽车玻璃集成UWB通过提升传输从逻辑上讲玻璃方案将更加契合汽车厂商的需求体验功能综合成本目录目录2.6汽车玻璃集成UWB的产业生态研究2.8总结与展望块的预期结果))2.7.2汽车玻璃集成UWB系统测试数据分析))数据采集数据分析同行业组织1、数据采集环境：试验车处于约15mx车中心为圆点，车头垂直方向开始每隔45度画线，线上分别以2m、5m、10m为数据采集点，每个数据采集点采集20s的数据量(取平均值),共采集8方向X3距离X5安装位置X每点约90组=10800组数据。1、从每个数据采集点取平均值角度分1、通过对数据分析可得：玻璃方案不良数据均良数据只有9个，优势较明显。并且模块布局方案较球蓝目目录2.4汽车数字钥匙UWB应用场景分析2.6汽车玻璃集成UWB的产业生态研究2.7汽车玻璃集成UWB的最佳实践2.8总结与展望2.8总结与展望01汽车玻璃集成UWB的共性挑战现有的数字钥匙标准来自不同的联盟组织，较多数字钥匙协议处于独立研发状态，不支持互通互认。UWB数字钥匙产品和方案的为了减少紫外线穿透、达到遮阳效果，前后挡风玻璃、侧窗玻璃均有镀膜需求，镀膜玻璃相当于一个屏蔽层，车内通讯均会受不在此情况下，即使汽车搭载UWB数字钥匙，如果车主手机不支持UWB功能，若想通过手机完成车门解落锁操作，依然需要使用2.8总结与展望02汽车玻璃集成UWB的发展趋势性。基于性能、可复用性和综合成本的考虑，汽针对车内通讯受玻璃镀膜影响的问题，可在镀膜时事先在需要通讯的局部区域进行除膜，同时对UWB模块安装例如采用“前后挡