(报告出品方/分析师:申万宏源证券蒲梦洁刘洋杨海燕)
1.什么是汽车UWB数字钥匙?
汽车钥匙经历了机械钥匙、遥控钥匙、PEPS(无钥匙进入/启动系统)、数字钥匙(分为NFC/BLE/UWB三种技术)四个阶段。
各自对应的功能和依赖的主要技术如下:PEPS-实体智能钥匙取代机械钥匙:PEPS(PassiveEntryPassiveStart)指无钥匙进入与无钥匙启动系统,主要通过RFID技术实现,PEPS作用距离一般是1.5米(因为低频天线的侦测范围一般是0.8-1.5米)。
PEPS主要实现三个功能:
(1)无钥匙进入功能:需要给到车主一个智能钥匙,当车主携带智能钥匙并用手触碰车门把手上的电容传感器后,PEPS控制器会驱动门把手上的低频天线扫描智能钥匙,扫描到并且通过认证后,就可以自动开锁;
(2)无钥匙锁止:车主关闭车门并触碰门把手,此时PEPS控制器驱动车内和车外门把手上的低频天线同时扫描智能钥匙,如果车内扫描到钥匙,则无法锁止,如果车内扫描不到钥匙而且车外扫描到了,则锁止。
(3)无钥匙启动功能:当车主携带智能钥匙在车内,按下车内一键启动开关就可以启动车辆引擎。
数字钥匙-把钥匙做到手机里变成虚拟钥匙,取代实体智能钥匙:数字钥匙有NFC钥匙、BLE钥匙、UWB钥匙三种技术路线。
(1)NFC(近场通信)钥匙:NFC钥匙必须贴在车上感应器1-2厘米的距离进行刷卡才能感应到从而开锁。
(2)BLE(蓝牙)钥匙:体验和PEPS差不多,和PEPS的区别主要是通过蓝牙把手机变成了汽车虚拟钥匙,替代了实体智能钥匙。
(3)UWB(超宽带)钥匙:在20米范围内可以先用蓝牙扫描手机进行蓝牙连接和身份认证以及蓝牙粗略测距;在10-20米范围就可以开启UWB锚点的定位和测距功能;在3-10米的范围内设置为迎宾区,可触发车辆进行迎宾功能的车灯打开或者喇叭提示,方便车主找车;走到距车6米的距离时,车内照明自动开启;当走到1-3米的范围内可以设置为解锁区,可自动解锁车门,自动调节座椅高度,后视镜折叠自动开启;当车主进入到车内,车内UWB锚点扫描到手机UWB信号时,按下启动键可以实现车辆的启动(扫描不到则无法启动)。
UWB的定位精度和安全性均高于蓝牙,定位覆盖范围大于NFC,因此是实现汽车数字钥匙最优的技术。
(1)定位精度:
蓝牙主要是靠识别信号的强弱来测距,所以定位的精度较低一般是1-3米,10m以外蓝牙定位就没有精度可言了,因此定位精度低是蓝牙钥匙最大的缺陷;UWB主要通过TOF来测距,因此定位精度高,可达到10-30cm,可以实现厘米级定位。
(2)定位覆盖范围:
NFC只能在离感应设备1-2cm处刷卡(或者刷手机)感应,作用距离十分有限;蓝牙只能在10m之内达到相对可靠的定位效果,现有蓝牙钥匙能做到10米定位范围已经非常不容易了;而UWB能很轻松做到10米以上厘米级定位功能,能够实现迎宾、照明开启等更多功能。
(3)安全性:
PEPS、蓝牙、NFC都面临的问题是不能防止中继攻击——但是UWB信号中加入了安全时间戳,只有与接收端的滚码相匹配后才能得到对应的时间戳,进而解锁车辆,极大地提升了UWB数字钥匙的防中继攻击能力;另外因为UWB能在30米范围内精确定位钥匙位置,系统也会判定车钥匙不在有效范围内,如此一来攻击者便无法对系统进行欺骗。
由于“CCC标准制定完毕+手机UWB渗透率提升“的推动,高端车型装配UWB数字钥匙逐渐成为趋势,年成为UWB数字钥匙应用元年。
(1)CCC标准在年7月正式发布:
年7月,CCC联盟发布了汽车数字秘钥3.0版规范,明确了第三代数字钥匙是基于UWB/BLE(蓝牙)+NFC的互联方案,UWB作为数字钥匙的标准正式公布——自此开始,UWB数字钥匙开始真正得到车厂的大量