在這個(gè)數(shù)字化時(shí)代，我們正目睹著傳統(tǒng)與現(xiàn)代的完美融合。想象一下，無需攜帶笨重的實(shí)體鑰匙，當(dāng)你走向你的愛車，隨著距離不斷接近，車燈自動(dòng)亮起，走到愛車附近，車門已經(jīng)自動(dòng)解鎖。這不再是科幻電影中的場(chǎng)景，而是現(xiàn)實(shí)生活中的數(shù)字鑰匙技術(shù)帶來的革新。

數(shù)字鑰匙不僅僅是一種解鎖方式的轉(zhuǎn)變，更代表了一種生活方式的轉(zhuǎn)變。它將安全性、便捷性和個(gè)性化融為一體，為駕駛體驗(yàn)帶來了前所未有的提升。從智能手機(jī)到智能手表，甚至是更先進(jìn)的生物識(shí)別技術(shù)，數(shù)字鑰匙正在不斷地拓展其邊界，讓我們的日常生活更加豐富多彩。

今天，我們將深入探討這一技術(shù)如何改變了我們開啟車門的方式，以及它如何預(yù)示著一個(gè)更加智能化、便捷化的未來。

圖片來源：中金

隨著時(shí)代發(fā)展和技術(shù)進(jìn)步，汽車鑰匙逐漸從實(shí)體走向虛擬，即從機(jī)械鑰匙、遙控鑰匙逐步過渡到以智能手機(jī)、手環(huán)、手邊為載體的數(shù)字鑰匙，未來會(huì)發(fā)展為數(shù)字鑰匙和生物鑰匙相結(jié)合的形式，生物鑰匙包括：指紋識(shí)別、面部識(shí)別、聲音識(shí)別、虹膜識(shí)別等。

數(shù)字鑰匙有著以下功能：

無感被動(dòng)無鑰匙進(jìn)入。當(dāng)用戶靠近車輛一定范圍內(nèi)，汽車會(huì)自動(dòng)解鎖啟動(dòng)，并根據(jù)偏好設(shè)置好座椅、倒車鏡等。

鑰匙分享。用戶可以將鑰匙分享給家人和朋友，授權(quán)他們使用車輛。

終止或暫停數(shù)字鑰匙使用。用戶確定自己活好友不在需要使用車輛、移動(dòng)設(shè)備丟失時(shí)可以進(jìn)行終止或暫停操作，終止使用是永久性操作，如需再次使用需要分享新的數(shù)字鑰匙；暫停使用是暫時(shí)性操作，可稍后恢復(fù)使用。

圖片來源：CCC數(shù)字鑰匙架構(gòu)，以CCC標(biāo)準(zhǔn)為例，分為云端、車端和設(shè)備端三個(gè)部分。

汽車與設(shè)備之間的接口（圖中下方黑色標(biāo)準(zhǔn)化鏈路）用于完成身份驗(yàn)證協(xié)議、安全交換信息、移動(dòng)設(shè)備與汽車配對(duì)等功能。

OEM服務(wù)器與設(shè)備服務(wù)器之間的接口（圖中上方黑色標(biāo)準(zhǔn)化鏈路）用于創(chuàng)建、跟蹤、管理、分享鑰匙，以及相互通報(bào)狀態(tài)更改情況。專有鏈路用于自定義權(quán)限和其他應(yīng)用場(chǎng)景，例如針對(duì)特定用戶限制最高車速、只允許進(jìn)入特定空間等。設(shè)備端架構(gòu)。

移動(dòng)設(shè)備利用安全組件（Secure Element）、原生及定制應(yīng)用、數(shù)字鑰匙框架以及與設(shè)備服務(wù)器的通信來保護(hù)和管理數(shù)字鑰匙。數(shù)字鑰匙小程序（Digital Key Applet）負(fù)責(zé)執(zhí)行左右的安全處理，包括身份驗(yàn)證、加密協(xié)議、配對(duì)秘鑰生成、安全測(cè)距、鑰匙分享、汽車進(jìn)入和發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)事務(wù)的密鑰派生，同時(shí)還為數(shù)字鑰匙及其元數(shù)據(jù)提供防篡改的安全存儲(chǔ)空間。技術(shù)路線和標(biāo)準(zhǔn)：協(xié)議數(shù)字鑰匙技術(shù)路線有三種，分別是NFC、BLE和UWB。NFC（Near Field Communication 近場(chǎng)通信）在非接觸式射頻識(shí)別（RFID）技術(shù)的基礎(chǔ)上，結(jié)合無線互連技術(shù)研發(fā)而成。部分汽車配備了NFC卡片作為解鎖車輛的鑰匙，部分汽車直接使用手機(jī)NFC功能作為解鎖車輛的鑰匙。特點(diǎn)：功耗低。定位精度：10cm以內(nèi)，通常在1-2cm，無法進(jìn)行遠(yuǎn)距離定位。

工作模式：被動(dòng)模式和主動(dòng)模式，二者區(qū)別在于是否需要供電設(shè)備。

技術(shù)原理：NFC有三種工作模式，分別是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)模式、讀卡器模式和卡模擬模式，NFC數(shù)字鑰匙是使用了卡模擬模式，類似我們使用門禁卡打開小區(qū)門或辦公室門，讀卡器向身份標(biāo)簽發(fā)射射頻信號(hào)，碰到身份標(biāo)簽后，將攜帶身份標(biāo)簽的信息反射回讀卡器完成解鎖操作。BLE（Bluetooth Low Energy 藍(lán)牙低功耗）通過藍(lán)牙通信技術(shù)建立連接、進(jìn)行定位，是目前最主要的數(shù)字鑰匙方案。特點(diǎn)：手機(jī)端覆蓋率較高缺點(diǎn)：易受中繼攻擊（Relay Attack）、藍(lán)牙穩(wěn)定性不好，容易出現(xiàn)用戶在車輛旁邊但無法解鎖的“罰站”情況。定位原理：RSSI（Received Signal Strength Indicator 接受信號(hào)強(qiáng)度指示）。一般在5米范圍內(nèi)，隨著距離增加，信號(hào)強(qiáng)度迅速下降，逐漸區(qū)域平穩(wěn)；距離增加到10米到12米左右，信號(hào)強(qiáng)度會(huì)有些許增加的波動(dòng)。定位精度：分米級(jí)定位算法：

圖片來源：Bluetooth.comAOA（Angle of Arrival 到達(dá)角），通過陣列天線感知發(fā)射節(jié)點(diǎn)信號(hào)的到達(dá)方向，計(jì)算接收節(jié)點(diǎn)（藍(lán)牙AOA定位基站）和發(fā)射節(jié)點(diǎn)（藍(lán)牙AOA標(biāo)簽）之間的相對(duì)方位或角度，利用三角測(cè)量法或其他方式計(jì)算出未知節(jié)點(diǎn)（藍(lán)牙AOA標(biāo)簽）的位置。

AOD（Angle of Departure 出發(fā)角），發(fā)射端由射頻開關(guān)和天線陣列組成，通過發(fā)射測(cè)向廣播包，在發(fā)射過程中切換天線，使其出發(fā)角可被檢測(cè)到，接收端使用單個(gè)天線來接收這些廣播包，并在這些包中捕獲IQ（In-Phase and Quadrature）樣本。方向的確定基于單個(gè)發(fā)射端天線陣列中的不同天線發(fā)射無線電信號(hào)到接收機(jī)天線收到的廣播延遲，IQ測(cè)量可以檢測(cè)廣播延遲。任何具有支持AoD功能的單個(gè)天線的接收端都可以捕獲IQ樣本，并借助指定發(fā)射端天線布局的配置文件信息，計(jì)算無線電的入射角度信號(hào)。UWB（Ultra Wide Band 超寬帶技術(shù)）是一種采用納米級(jí)的非正弦窄波脈沖信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)臒o線載波通信技術(shù)（相對(duì)寬度不小于20%或者絕對(duì)帶寬不小于500Mhz的無線電信號(hào)）。

特點(diǎn)：信道容量大、傳輸速率高、安全性高、多徑分辨率高、穿透能力強(qiáng)、定位精度高。定位精度：厘米級(jí)定位算法：

圖片來源：QorvoTOFTOF（Time of Flight 飛行時(shí)間），通過測(cè)量UWB信號(hào)在基站與標(biāo)簽之間飛行的時(shí)間來實(shí)現(xiàn)測(cè)距。TDOA（Time Difference of Arrival 到達(dá)時(shí)間差），通過UWB信號(hào)從標(biāo)簽到達(dá)各個(gè)基站的時(shí)間差來進(jìn)行定位，需要時(shí)間同步以及至少三個(gè)基站來確定標(biāo)簽位置。PDOA（Phase Difference of Arrival 到達(dá)相位差）：通過到達(dá)角相位來測(cè)量基站與標(biāo)簽之間方位關(guān)系，需要至少兩個(gè)基站來確定標(biāo)簽位置。UWB除了用于數(shù)字鑰匙外，還可以用于艙內(nèi)兒童遺留檢測(cè)（CPD Child Presence Detection）、腳踢雷達(dá)、場(chǎng)端AVP等場(chǎng)景。三種技術(shù)對(duì)比

數(shù)字鑰匙協(xié)議分為私有協(xié)議和標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，在此僅介紹標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，分別是：以蘋果為代表的CCC（Car Connectivity Consortium 車聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟）。CCC使用非對(duì)稱密碼技術(shù)對(duì)車輛和設(shè)備進(jìn)行相互簽名認(rèn)證，目前最新的版本是Release 3，其中R1是NFC、R2是NFC+BLE、R3是NFC+BLE+UWB，2021年7月發(fā)布R3版本，可以兼容R1和R2版本。以華為為代表的ICCE（Intelligent Car Connectivity Industry Ecosystem Alliance 智慧車聯(lián)產(chǎn)業(yè)生態(tài)聯(lián)盟）。ICCE使用對(duì)稱密鑰體系，有三個(gè)版本，其中1.0是BLE、2.0是NFC、3.0是UWB。

以小米為代表的ICCOA（Intelligent Car Connectivity Open Alliance 智慧車聯(lián)開放聯(lián)盟）。ICCOA使用非對(duì)稱的證書認(rèn)證體系，基本對(duì)標(biāo)CCC，有1.2和2.0兩個(gè)版本。

解決方案NFC+BLE+UWB，BLE用于數(shù)字鑰匙發(fā)現(xiàn)和用戶驗(yàn)證，UWB用于定位和測(cè)距，NFC作為備份冗余，用于備用鑰匙，即使在手機(jī)沒電的情況下也可以用來解鎖車輛。

圖片來源：Qorvo硬件布置通常有兩種方案：1+4，車內(nèi)1+車外4，車外UWB錨點(diǎn)一般布置在前后保險(xiǎn)杠兩側(cè)，車內(nèi)錨點(diǎn)布置在中控位置；

4+0，車內(nèi)4+車外0，車內(nèi)安裝4個(gè)UWB錨點(diǎn)，一般安裝在B柱兩端和前后擋風(fēng)玻璃的中上位置。

國(guó)外方案通常僅支持CCC協(xié)議，國(guó)內(nèi)方案CCC、ICCE、ICCOA協(xié)議都支持。搭載UWB芯片的手機(jī)以蘋果、三星為主，國(guó)產(chǎn)手機(jī)只有少數(shù)搭載UWB芯片，如果想使用蘋果手機(jī)需要過MFI認(rèn)證，否則需要使用搭載UWB芯片的實(shí)體鑰匙（Key FOB）來實(shí)現(xiàn)數(shù)字鑰匙功能。

開鎖和閉鎖的場(chǎng)景：用戶距離車輛小于20米時(shí)（圖中Zone3區(qū)域），數(shù)字鑰匙系統(tǒng)會(huì)通過藍(lán)牙向智能設(shè)備發(fā)送身份驗(yàn)證，驗(yàn)證成功后數(shù)字鑰匙系統(tǒng)會(huì)與數(shù)字鑰匙配對(duì)連接；用戶距離車輛3-10米時(shí)（圖中Zone2區(qū)域），車輛會(huì)打開車燈進(jìn)入迎賓模式；用戶距離車輛1-3米時(shí)（圖中Zone1區(qū)域），車門自動(dòng)解鎖。用戶遠(yuǎn)離車輛，距離車輛3米時(shí)，車門自動(dòng)閉鎖。上述距離是一個(gè)大致范圍，可以根據(jù)需求標(biāo)定調(diào)整。隨著數(shù)字鑰匙技術(shù)的不斷進(jìn)步和普及，我們正站在一個(gè)新時(shí)代的門檻上。這不僅是一種技術(shù)的革新，更是我們生活方式的一次飛躍。從機(jī)械鑰匙到數(shù)字鑰匙，再到未來可能的生物鑰匙，每一次變革都讓我們的出行更加安全、便捷和智能。

無論是NFC、BLE還是UWB，每一種技術(shù)都在以其獨(dú)特的方式推動(dòng)著汽車鑰匙的發(fā)展。而CCC、ICCE和ICCOA等標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議的制定，更是為數(shù)字鑰匙的互操作性和安全性提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

現(xiàn)在，當(dāng)你再次站在愛車前，感受到車門自動(dòng)解鎖的便捷，是否會(huì)感嘆科技的力量？數(shù)字鑰匙不只是開啟了智能化車門，更是開啟了一種全新的生活方式，讓我們的每一次出行都變得更加輕松愉快，讓我們的生活更加豐富多彩。讓我們共同期待數(shù)字鑰匙將帶給我們更多驚喜，讓我們的出行更加智能，讓我們的世界更加美好。這正是科技賦予我們的力量，也是我們對(duì)未來無限的憧憬和期待。感謝你與我們一同走進(jìn)數(shù)字鑰匙的世界，一同開啟智能化生活的大門。

*未經(jīng)準(zhǔn)許嚴(yán)禁轉(zhuǎn)載和摘錄-參考資料：

中金：數(shù)字鑰匙解鎖無感智能體驗(yàn)

落地更多場(chǎng)景智聯(lián)汽車：UWB鑰匙，單價(jià)700元的智能汽車新賽道

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       原文標(biāo)題 : 數(shù)字鑰匙：開啟智能汽車之門