超寬頻（UWB）技術正在迅速成為無線本地連線技術的新生力量；同時，由於在準確性（釐米級定位）、低功耗和安全性方面優於其他技術（Wi-Fi和藍芽），UWB技術應用正在成為智慧汽車多場景功能落地的關鍵技術支撐。
一週前，英飛凌宣佈加入FiRa聯盟，以支援超寬頻(UWB)生態系統的擴充套件。這個聯盟由恩智浦、三星和博世共同發起成立，致力於開發和推廣精準測距和定位方案標準。
在2020年收購Cypress後，英飛凌拓展了連線晶片業務線，並開始推動將超寬頻技術與汽車、支付、安全識別和嵌入式安全技術結合。這家公司認為，超寬頻技術在安全精準測距和定位方面具有巨大潛力。
FiRa合規與認證工作組(CCWG)聯合主席、三星美國研究院標準工程師Clint Chaplin甚至將FiRa聯盟比作Wi-Fi聯盟，Wi-Fi在各行各業的普及正在UWB技術上重演。如今，這個新的技術應用也已經在智慧汽車領域颳起一陣量產“風潮”。
一、
對於UWB技術的商業化落地，尤其是在汽車行業，手機廠商是至關重要的一環。而從目前全球主要的幾個和UWB相關的行業標準聯盟成員組成來看，這個問題已經不再是主要門檻。
目前，FiRa聯盟宣稱其成員企業已超過100家，其中包括全球數家頂級手機制造商，比如，蘋果、三星、小米、VIVO。此外，高通、谷歌、Facebook、博世、NXP以及來自中國的清研訊科、歐菲光、比亞迪旗下的弗迪科技等企業都是成員之一。
其中，蘋果手機在去年率先披露最新的iOS 15數字汽車鑰匙的更多細節，該鑰匙將使用超寬頻（UWB）和低功耗藍芽（BLE）技術，車主無需拿出iPhone就可以解鎖車和啟動車輛。
今年1月，蘋果公司宣佈了其基於UWB的數字汽車鑰匙功能，並陸續為蘋果手錶使用者的iOS 15和watchOS 8新增數字鑰匙和數字ID選項。其中，首款量產搭載車型就是寶馬即將上市的純電動旗艦車型iX。
此外，蘋果也正在制定一套使用U1晶片的行業標準。寶馬公司也披露，正與蘋果公司、Car Connectivity Consortium合作，將UWB技術支援構建到 Digital Key規範的3.0 版本中。
同時，考慮到推動商業化的關鍵一環，FiRa聯盟推出的認證專案是全球第一個提供UWB基準測試和認證，重點是UWB的精確定位、測距能力，這是促進裝置（比如，車與手機）互操作性的關鍵步驟之一。
按照計劃，所有FiRa認證的裝置將由獨立的授權測試實驗室(ATLs)使用FiRa裝置認證過程進行測試。裝置必須滿足MAC/PHY一致性的FiRa規範，證明裝置符合相關的FiRa規範。
從目前的時間點來看，首批認證產品將於2021年底釋出，預計2022年將有更多產品獲得相關認證。這意味著，透過認證的智慧手機可以找到位置標籤，安全地解鎖車門，並與任何供應商使用FiRa認證的超寬頻技術的產品無縫互動。
Car Connectivity Consortium（3C聯盟）則是另一個類似FiRa的標準聯盟。該聯盟在今年宣佈，其數字金鑰釋出3.0規範計劃增加了藍芽低能耗和超寬頻（UWB）無線連線技術，使無源鑰匙接入和引擎啟動相容移動裝置。
3.0規範實在2.0規範的近場通訊（NFC）技術實現智慧手機和汽車之間的非接觸通訊基礎上，透過實現超寬頻連線增加了位置感知功能，以改善使用者體驗。
具體工作方式，主要是透過低功耗藍芽驗證車輛和移動裝置之間的數字金鑰，然後與UWB建立安全的測距會話，從而允許車輛進行安全、準確的距離測量，以定位移動裝置，從而解決安全性和可用性問題。
其中，UWB生成關鍵密碼，提供針對基於硬體或軟體攻擊的最高級別保護，從而確保將裝置定位到車輛的最高安全性。和FiRa聯盟相比，3C聯盟成員由更多的汽車製造商、零部件供應商組成，並且也覆蓋了全球主要的手機廠商。
此外，除了蘋果手機的iOS，谷歌的安卓手機作業系統也在今年初宣佈將在Android 12版本中新增支援UWB感測器的api，但暫時可能不會用於第三方應用程式。蘋果的iPhone 11是全球第一款支援UWB技術的智慧手機。三星緊隨其後，成為第一家支援UWB的安卓生態智慧手機廠商。
隨著越來越多的智慧手機有望在未來幾年支援這種被視為無線技術領域的下一個主流商業化技術，這其中包括從上游晶片、協議、標準到下游手機硬體等等產業鏈的逐步成熟，UWB在手機及汽車上的應用將成為新的市場賽道。
不過，和3C聯盟相比，FiRa聯盟更加強調UWB作為一種安全、精準測距和感測技術的正規化轉變，尤其是在6-9GHz頻段的超寬頻應用場景上。而3C聯盟更加強調無線連線技術，從藍芽、NFC以及UWB等多種不同方式的互補和融合。
二、
UWB在車載場景，除了用於數字鑰匙，實際上還有很多新的應用。
比如，清研訊科推出的UWB數字鑰匙方案中，還可透過複用車端UWB硬體實現UWB雷達功能，在無需增加成本的情況下，透過高靈敏度的UWB雷達演算法，實現精準檢測腳踢動作的智慧尾門功能；
另外，類似的方案也可實時監測車內生命體徵狀態，包括對車內遺留的兒童、寵物等的智慧化活體檢測。目前，該公司相關的硬體與軟體開發，在關鍵效能上已經達到了滿足車用需求的水平。
按照UWB晶片方案供應商NXP的說法，超寬頻技術的潛力是巨大的。尤其是非常精確的定位和車輛內部及周圍的距離精準確定，將實現許多令人興奮的新應用。
例如，對於檢測車內的人和動物，自動代客泊車、自動支付等等都是新的應用。同時，基於人工智慧技術，還可以來“學習”使用者的運動模式和習慣。
而在恩智浦公司相關負責人看來，目前正是UWB技術標準化的關鍵階段，一方面解決量產上車的驗證測試和認證，另一方面，定義更多的應用。
另一個典型應用場景就是泊車。簡單來說，UWB技術透過飛行時間測量法，能夠非常精確地確定兩個超寬頻裝置的距離以及物體在給定空間中的位置。
這意味著，當車輛進入停車場時，道閘能識別車輛並自動放行，並於手機App進行通訊，將停車資訊儲存在智慧手機上（出車時，可以實現自動支付）。同時，車輛也將與與配備超寬頻裝置的停車場系統連線，並無縫導航到空餘的停車位。
這意味著，在AVP應用場景下，車輛系統可以自動泊車至停車位，而不需要在停車場進行車位尋找。如果是一輛搭載無線充電技術的純電動汽車，超寬頻技術可以確保車輛停在充電板的正上方，以啟動充電服務。
從某種意義上來說，UWB技術也可以被視為另外一種V2X應用。
比如，今年3月，OxTS公司在一個多層停車場交付了首個基於UWB輔助技術的室內定位解決方案，用於開發和測試自動代客泊車（AVP）和其他ADAS系統，如泊車輔助系統。
這套定製開發的解決方案滿足≤5 cm位置精度和≤/=1°航向精度的要求，最高時速至少為30kph；最關鍵的是，解決方案確保了必要的安全性、準確性和可重複性。
對於OxTS來說，這個專案是一個重要的里程碑。“從示範專案來看，基於UWB的室內定位解決方案在技術和商業上都是可行的。”目前，該公司正在開發擴充套件解決方案的能力，包括從內到外和從一個樓層到另一個樓層的轉換。
此外，對於類似特斯拉提供的智慧召喚功能，如果GPS訊號不好（比如，在地下停車場），UWB提供的定位訊號，車輛也可以被自動呼叫到車主所在精確位置。目前，特斯拉也已經在啟動UWB相關技術在下一款新車上的量產應用開發。
同時，按照恩智浦首席技術官的判斷，未來的智慧汽車可能會在車內需要安裝多個超寬頻終端終端，以用於不同應用的技術開發和落地。
