《汽车玻璃集成UWB数字钥匙发展研究》白皮书介绍

国家智能网联汽车创新中心 亚之中国智能网联汽车产业创新联盟 《汽车玻璃集成UWB数字钥匙发展研究》 白皮书介绍 国家智能网联汽车创新中心中国智能网联汽车产业创新联盟 CICVCAICV 目录CONTENTS 研究思路及大纲 ■白皮书内容介绍 《汽车玻璃集成UWB数字钥匙发展研究》研究思路 CICV 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。 前期研究工作启动会 案头研究联合研究项目成果 √行业引领 工作研究方案制定，研究团队组建，技术框架构建专家访谈联合研究报告 案头研究建立共识 汽车玻璃集成UWB的必 中期要性与充分性研究 汽车玻璃集成UWB的 围难与排战研究 专家访谈 专项咨询报告 企业定制 工作汽车玻璃集成UWB的市场需求情况（产业生态） 汽车玻璃集成UWB的 发展趋势与实现路径 实地调研案例研究 3技术沙龙 专家研讨会 专题研讨 共性技术交流 后期对比分析4最佳实践 工作修改、完善、结题优化汇总政府专报 标准研制 1.2《汽车玻璃集成UWB数字钥匙发展研究》自皮书大纲 CICV CAICV 第一章 汽车数字钥匙概况 第五章 汽车玻璃集成UWB的必要性和充分性 1.1 汽车数字钥匙国内外研究现状 5.1 汽车数字钥匙UWB模组布同常见方案 1.21.3 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 5.25.3 汽车限璃集或UWB的必要性分析汽车瑕璃集或UWB的充分性分析 第二章 汽车数字钥匙政策标准与认证情况 第六章 汽车玻璃集成UWB的产业生态研究 2.1 汽车数字钥匙标准法规及政策 6.1 汽车玻璃集成UWB产业链分析 2.2 汽车数字钥匙国内外行业认证情况 6.2 产业链上游：芯片环节 6.3 产业髓中游：解决方案 6.4 第七章 汽车玻璃集成OWB的最佳实践 福耀集团的最佳实践分享 第八章 总结与展里 8.1 汽车瑕璃集或UWB的共性挑战 8.2 汽车爱璃集成UWB的发展趋势 8.3 汽车爱璃集或UWB的发展建议 第三章 UWB超宽带定位技术 3.1 UWB超宽带信号及特点 3.2 UWB定位技术发展 第四章 汽车数字钥匙UWB应用场景分折 4.1 汽车数字钥μUWB核心应用场量 4.2 汽车数字钥匙UWBI广晨应用场量 产业链下游：汽车厂商 CICVAICV 目录CONTENTS ■研究思路及大纲白皮书内容介绍 CICVCAICV ■白皮书内容介绍 2.1汽车数字钥匙概况 2.2汽车数字钥匙政策标准与认证情况 目录CONTEN 2.3UWB超宽带定位技术 2.4汽车数字钥匙UWB应用场景分析 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 2.1.1汽车数字钥匙国内外研究现状 CICV 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， ccC N Phone 汽车钥匙经历了机械式钥匙、芯片钥匙、遥控钥匙、智能钥匙等发展阶段每个发展阶段都是在朝着用户使用便捷与智能方向发展 2.1.2汽车数字✲匙软件系统架构CICV 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。存储生成数字证书、数字钊匙、为车主提供服务 注册或控制 智能移动设备端故字钥匙智能设备端数字销匙服务平台车端数字钥匙设备车端敌字销匙服务平台 用户管理影管理东辆控制器（MCU），通信元件钥是的数字化与相应车控功能的 手机换捷慢作按链等 E安全元件实现，除了需要基础硬件设施的 期交互与令下发 手机端对服务器发可穿就设备：智轻手表，手环等车辆推入通信安全服光支特，还需要软件层面的协同送的数字钥匙进行>这整硬件设备是实现车解与数主费负毒与期设音即，车视端的放 存诺，并通过签名>至少皮包括使用者的身份以及具备字钥感之间的连接与通信，以 和证书的方式对信的损作权限等指智能股备厂商数字钥配业务的 及相应的车控功错的基陷 惠进行加解密并验 面问C端用户的车联网服务应用，管理平台 通过集成数字期匙SDK组建实现向>当用户注册致字期整时，需更在 其核心业务包活用户营理，车辆 主的与车辆过管理、智能设备管理、钥匙数字 证按收到的消息用户提供数字期匙服务动能政字钥报务平台申消，通过后 >SDK组建内包念短距离通信控制情传送到手机也用，并安全存请快。数字匙业务服务模快、辅助>当每次用时，使用近场信邮 请距定位模快、手机车期匙抵架对可开启完成相关摄作 博块及安全中问件模块等 车主遇过数字发化、朝影生命质期管理，车控、 数据安全等， Q 注册车主通过注册，登录，在服务器对用户的身份与数 字钥账进行认证后，可使用车辆相关的功能 控制 2.1.3汽车数字钥匙硬件系统架构 CICV 口汽车数字钥匙联盟规定了数字钥匙主要分为UWB、BLE以及NFC三个部分，1UWB主要负责车身附近10米左右的定位以及车内定位、BLE主要负责连接车身主模块，NFC主要负责刷卡解锁车辆 数字钥匙主模块分为：BLE和BLE+UWB两种情况数字钥匙从模块分为：BLE、BLE+UWB、UWB和NFC四种情况 只有BLE的主模块延件架构只有BLE的从模块延件架构只有UWB+BLE的从模块硬件架构 具备BLE+UWB的主模块硬件架构 只有UWBi CICVCAICV 二、白皮书内容介绍 2.1汽车数字钥匙概况 2.2汽车数字钥匙政策标准与认证情况 目录CONTEN 2.3UWB超宽带定位技术 2.4汽车数字钥匙UWB应用场景分析 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 2.2.1国内外政策标准现状 CICV CAICV 口国际上，CCC车联网联盟是一个致力于制定智能手机到汽车连接解决方案标准✁全球跨行业组织。CCC着力发展汽车数字钥匙，消费者用智能手机等设备就能锁车、解锁、启动引擎或分享车辆✁访间权，因此CCC定义了一套数字钥匙规范，即CCC数字钥匙标准1.0、CCC数字钥匙标准2.0、CCC数字钥匙标准3.0 标准编号标准内容 ICCE/T001-2020智慧车联产业生态联盟欧字车钥匙系统第1部分：总体要求 ICCE/T001-2021智慧车联产业生态联盟敌字车销匙系统第2部分：蓝牙系统规范 ICCE/T002-2021移动终端与车载设备互联技术规范第1部分：系统架购 ICCE/T003-2021移动终据与车载设备互联技术规范第2部分：发现连接 移动终据与车载设备互联测试规程第1部分：性格符合性测试 ICCE/T001-2022 ICCE/T003-2022智慧车联产业生态联盟歌字车明匙系统第3部分：NFC系统要求 ICCE/T002-2022移动终据与车概设备互联技术规范第4部分：应用服务协议 数字销趾✁国家标准编制工作也在有序推进，由比亚迪，中汽中心共同辛头✁准荐性国家标准（汽车数字销能乐统技术规范》已完成标准初棉编制，标准主要分为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，武验方法，其中零部件要求部分对UWB射频特性进行了规范并适度餐考了国际 标准IEEE802.15.4-2020✁内音 车联开放联盟）等多个机构也在导求产业协同， ，IIFAA（蚂蚁集团牵头✁互联网身份认证产业联盟），ICCOA（智慧 2.2.2汽车数字✲匙国内外行业认证情况 CICV 口当前汽车数字✲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✁汽车数字✲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✁优势，提高产品在市场上✁竞争力， 口而在国外美国FCC和中国GB15740对于汽车使用数字✲匙、汽车数字✲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， GSMA（全球移动通信系统协会）CCC(车联网联盟)FCC（美国联邦通信委员会） >GSMASGP24远程SIM配置管理(RSP)>CCC要求汽车数字✲匙产品在投放市场之前进>FFC✁美国政府✁一个驻立机构，对数字✲匙有 >GSMASGP25基于消费者设备✁eSIM配置和管行严格✁测试和认证，以确保产晶符合Digital严格等规定，在确保无规通信设备✁安全性 Key标准✁要求，CcC合作✁认证验室会对可靠性以及与其他设备✁兼客性，同时减少电 国际产品进行一系列✁测试，包括功能性能、安全磁干扰和时须辐时对人体和环境✁影响， >GSMAloTSAFE物联网 安全应用框架环境 性能和互操作性等方面 Federal >GSMASAS-UPSIM应用GSMACARCONNECTIVITYCommunications 安全制造过程(SAS-UP)consortium*Commission 国>GB15740✁最新修订版中要求：配置有数字✲匙（包含但不限于使用蓝牙通信，近距离离无钱通信GB 内 ①数字明✁应与物理规体进行带定中华人民共和国国家标准 ②数字✲匙与车辆防盗装置应能进行匹配认证 @数字✲应具有防止重放攻击✁措施及其他使用距离等亚求 CICVCAICV 二、白皮书内容介绍 2.1汽车数字✲匙概况 2.2汽车数字✲匙政策标准与认证情况 目录CONTENTS 2.3UWB超宽带定位技术 2.4汽车数字✲匙UWB应用场景分析 2.5汽车玻璃集成UWB✁必要性和充分性 2.6汽车玻璃集成UWB✁产业生态研究 2.7汽车玻璃集成UWB✁最佳实践 2.8总结与展望 2.3.1UWB超宽带信号及特点CICV 口UWB（UltraWideBand）即超宽带技术，它不采用正弦载波，而✁一种采用纳米级✁非正弦窄波脉冲信号进行数 据传输✁无线载波通信技术，由于传输✁信号带宽非常宽广，可以覆盖数干兆赫兹✁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 因其具有极高✁分辨能力和抗干扰能力可以实现高精度目标探测信道客量大多径分辨率高 和测距，所以最早将超宽带用于雷达系统，并将其定文为：带宽在500MHz以上，·UWB信号只有较强✁时间 根据香农公式，带宽越亮，和空间分解单，对信道衰减 信道容量越大不感，抗衰减能力强 相对带宽大于25%✁波形 传输速率高穿透能力强 ，UWB在10米左右✁范围内：UWB窄除冲具有很强✁穿 可实现数百Mbit/s至数适能力，能穿适障碍书并识 到障碍物后隐载✁物体 随着技术✁不断发展以及UWB虚用潜力✁不断挖摇，各国逐步Gbit/s✁数据传确速率 开放了UWB✁民用领域应用，并规定了UWB✁定义为安全性育定位精度高 ，UWB信号✁功率谱密度要+UWB信号✁特性使得其距 相对宽度不小于20%或者 绝对带宽不小于500MHZ✁无线电信号 低于普通✁坏境噪声，使得高分筛精度可达到厘米级UWB信号难以品 具有广泛✁应用✁景，特别✁在军事，航空和车联网等领域 2.3.2UWB定位技术发展CICV UWB定位技术发展UWB主要采用✁定位方案 最初>✁为20世纪60年代后期✁军事通信而设计 日前，UWB主要采用✁定位方案✁基于到达时间（Time ofArrival,TOA），到达时间差（TimeDifference1989年○>美国国防部首次将其命名为UWB，并✁入美国联邦政ofArrival，TDOA）和到达角AOA，具体实现过程中， 府✁