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        車鑰匙的消亡史

        發布時間:2022-4-29 11:13    發布者:eechina
        關鍵詞: 車鑰匙
        來源:AVNET

        如果你有幸穿越到了未來,看到未來人駕駛的汽車忍不住想體驗一把,而且他們也很樂意滿足你的愿望,當你伸手向他們索要車鑰匙的時候,未來人很可能會一臉茫然地反過來問你:“‘車鑰匙’是個什么鬼?”——這是因為,在未來車鑰匙的消失應該是個大概率事件。

        你別不信,在今年6月舉辦的蘋果全球開發者大會(WWDC)上,蘋果就正式宣布將在iOS 14中支持Car Key數字汽車鑰匙功能,基于該功能,用戶可以在不使用物理實體鑰匙的情況下,通過iPhone或Apple Watch去鎖定、解鎖、啟動和駕駛汽車,并且能夠將這把虛擬鑰匙分享給別人。2021年款的寶馬5系新車將成為第一個嘗鮮的車型,支持Car Key。

        按照蘋果對Car Key的描述,我們不難給出一個所謂數字車鑰匙的定義:這就是通過無線通信技術,賦予智能手機和可穿戴設備以“車鑰匙”的功能,由此用戶就可以擺脫對實體車鑰匙的依賴,以更便捷、安全的方式打開車門、操控汽車。


        圖1,蘋果宣布將在iOS 14中支持Car Key數字汽車鑰匙功能(圖源:網絡)

        車鑰匙發展史

        其實伴隨著汽車百年的歷史,車鑰匙的進化也經歷了好幾代。最初的汽車在發動時需要將一個“大搖把”插入車頭,用蠻力搖動才能行,是個不折不扣的力氣活兒。

        后來到了1949年,才由克萊斯勒引入了與家用鑰匙相似的機械形態的車鑰匙。

        但是這種機械鑰匙太容易被“破解”,所以后來人們將防盜芯片技術植入到車鑰匙中,只有經過芯片驗證,才能解鎖和啟動汽車。到了上個世紀90年代,遙控技術也被引入到車鑰匙中,用戶只需一摁按鈕,愛車就會“嘟”地一聲解鎖/上鎖,這一技術的應用直到今天仍然有很高的市場占比。

        但人們對于這樣的體驗仍然不滿意,于是被動無鑰匙進入系統(PKE)誕生了——只要是車鑰匙在身上,用戶無需掏出它,而只需觸摸門把手即可開啟車門;在駕艙內也不必插入鑰匙點火,而是按下一個按鈕車輛就啟動了。

        總之可以看出,車鑰匙從刀片機械鑰匙,到芯片/遙控鑰匙,再到后來的PKE,一路走來都是為了讓用戶更省心、省事,而其結果則是“車鑰匙”越來越不像鑰匙。而到了今天的數字車鑰匙,就干脆連鑰匙這個“物理存在”都省去了,成了一個內置在手機和其他設備中的“虛擬鑰匙”。

        如果我們深究這一變化會發現,它除了會讓車門的上鎖/解鎖,以及駕駛認可和車輛啟動的功能更便捷之外,還會給未來汽車增添不少新體驗。比如:

        鑰匙的數字化和虛擬化,讓車鑰匙的分享和分發變得更簡便和高效——無需實體鑰匙的移交,任何通過云端獲取了數字車鑰匙的用戶,都會被授權開啟和使用指定的車輛。這種便利性不僅有利于汽車使用權在家庭成員和熟人朋友間的轉移,對于汽車租賃和共享汽車等新業態的發展,也大有裨益。

        數字車鑰匙更便于與特定用戶“綁定”在一起,進而和整車的數據更好地融合并被加以利用,汽車及其背后的車企和服務機構,可以據此根據用戶偏好提供更精準的服務。

        這些新體驗關乎整個汽車行業是否能夠從用戶身上挖掘出更大的價值,因此大家對數字車鑰匙趨之若鶩當然就不難理解了。

        技術和標準

        數字車鑰匙雖然看起來“真香”,但這個idea想要成功顛覆以往人們所熟悉且成熟的方案,還需要有一個無線通信技術能夠在用戶和車輛之間進行“對話”,完成身份認證等操作,提供一個無縫而安全的體驗。

        目前在開發者的“工具箱”中有幾個候選無線技術可供選擇,首當其沖的就是藍牙,因為它在通信距離、安全性和低功耗等方面都能夠滿足數字車鑰匙應用場景的要求。更為關鍵的是在諸多無線技術中,藍牙的應用最為廣泛——目前所有智能手機中都會標配藍牙;而在汽車端,根據藍牙技術聯盟(SIG)的預測,到2024年藍牙車載設備出貨量為1.09億臺,在87%的新出產車輛中,都將標配藍牙,這也意味著可選的符合車規的藍牙硬件資源也會更豐富。

        不過未來數字車鑰匙市場蛋糕,藍牙也不會一“人”獨享,NFC技術已經在對其發起沖擊,這個近場無線通信技術允許在幾厘米的范圍內進行數據交換,在汽車門禁上提供“一觸即開”的體驗,且信息不易被竊取,安全性方面也得到了金融級應用的驗證。而且NFC支持從主設備取電的模式,因此即使在手機息屏、電量少甚至是關機的狀態下,也可實現解閉鎖、啟動車輛等操作,這與藍牙相比是一個差異化的賣點。據悉,蘋果就將在其Car Key應用中使用NFC技術,這也勢必會產生示范作用。


        圖2,安富利開發的基于NFC的數字車鑰匙方案(圖源:Avnet)

        除了藍牙和NFC,另一種無線技術也在數字車鑰匙的應用中悄然興起,這就是UWB超寬帶技術。UWB是在寬頻帶上使用短脈沖傳輸數據,該技術可通過測量無線電波的ToF飛行時間和到達角來實現準確定位,定位精度可以達到厘米級,能夠精準地感知用戶已經接近車門。這個特性使得利用UWB實現基于數據鑰匙的PKE成為可能——只要你隨身攜帶了支持UWB、內置數字鑰匙的手機或者可穿戴設備,接近愛車時車門就會自動解鎖,你甚至不用抬手做任何動作。而且有別于其他利用信號強度感知距離的無線技術,UWB的信號中都標記有時間戳,可以有效防止中繼攻擊復制信號,令安全性大為增強。目前很多車企都啟動了UWB數字鑰匙的計劃,蘋果也在去年推出的iPhone 11中率先集成了UWB,顯然是在提前布局和卡位。


        圖3,恩智浦與大眾展示的UWB在汽車鑰匙中的應用場景(圖源:NXP

        與技術的演進相輔相成,和數字車鑰匙相關的標準也在不斷發展中。CCC(Car Connectivity Consortium)就在通過一系列的標準化工作彌合不同廠商方案之間的差異,確保數字車鑰匙的安全性,同時也在為各個技術的應用落地鋪平道路。

        比如CCC的Digital Key Release規范中就定義了如何利用NFC距離限制以及安全元件應用來確保車輛訪問的最高安全級別;在該規范的3.0版本中將支持UWB,目前CCC正在開發基于BLE并結合UWB的規范,以支持PKE的數字鑰匙方案的實現。

        據Technavio的預測數據,2020年全球數字車鑰匙市場將增長11%,同比實現193萬輛車的增長。而我們相信,這僅僅是個開端。各個技術之間的博弈、應用場景的擴展、用戶習慣的養成,都會綜合作用在這枚無形的“鑰匙”上,讓有形的鑰匙逐漸消亡,終成歷史。
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