智能座艙——數(shù)字鑰匙系統(tǒng)

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智能座艙有多個(gè)子系統(tǒng),包括中控、娛樂、語音交互、監(jiān)測和數(shù)字鑰匙。數(shù)字鑰匙用數(shù)字方式生成,可以遠(yuǎn)程控制和啟動(dòng)車輛,現(xiàn)在很普遍。本文將詳細(xì)介紹其過去、現(xiàn)在、未來,并對(duì)數(shù)字鑰匙系統(tǒng)的設(shè)計(jì)進(jìn)行總結(jié),希望對(duì)你有所幫助。

智能座艙是一個(gè)由多個(gè)子系統(tǒng)組成的復(fù)雜體系,包括中控系統(tǒng)、娛樂系統(tǒng)、語音交互系統(tǒng)、監(jiān)測系統(tǒng)、數(shù)字鑰匙系統(tǒng)等。

為了更好地學(xué)習(xí)和總結(jié),這里我從什么是數(shù)字鑰匙,數(shù)字鑰匙的過去、現(xiàn)在、未來,數(shù)字鑰匙系統(tǒng)架構(gòu)、數(shù)字鑰匙與車通信技術(shù)、數(shù)字鑰匙相關(guān)流程舉例等角度,梳理和總結(jié)我對(duì)智能座艙數(shù)字鑰匙系統(tǒng)的理解。

一、汽車鑰匙的過去、現(xiàn)在、未來

在汽車智能化的發(fā)展過程中,在用戶需求、技術(shù)、政策、行業(yè)規(guī)范等因素的驅(qū)動(dòng)下,汽車鑰匙的形態(tài)也逐漸從傳統(tǒng)的機(jī)械鑰匙向智能化、數(shù)字化和無鑰匙化的方向發(fā)展。在這里,我將汽車鑰匙進(jìn)化過程劃分為物理鑰匙、數(shù)字鑰匙、數(shù)字鑰匙+生物鑰匙三個(gè)階段。

  1. 物理鑰匙:物理鑰匙是指具備獨(dú)立實(shí)體的鑰匙 ,包括機(jī)械鑰匙、遙控鑰匙、智能鑰匙、NFC卡片等,這類汽車鑰匙在使用過程中會(huì)存在,易丟失、容易被復(fù)制、不夠安全、不夠便捷等問題。如,車主出門的時(shí)忘記帶鑰匙,則無法使用車輛。在人越來越依賴智能移動(dòng)設(shè)備的現(xiàn)在,傳統(tǒng)的物理汽車鑰匙無法滿足人出門“只帶一部手機(jī)”的便利追求。
  2. 數(shù)字鑰匙:數(shù)字鑰匙的本質(zhì)是將傳統(tǒng)的汽車鑰匙“數(shù)字”化,以智能手機(jī)、手環(huán)、手表等智能移動(dòng)設(shè)備作為載體,利用藍(lán)牙、NFC、UWB等技術(shù)與車端進(jìn)行通信,幫助用戶便捷、安全的實(shí)現(xiàn)車輛功能的控制。這個(gè)方向之成立的關(guān)鍵原因之一是,因?yàn)橹悄芤苿?dòng)設(shè)備已經(jīng)成為工作、生活中的不可或缺的媒介,如手機(jī)支付、手機(jī)開門、手機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)控等。
  3. 數(shù)字鑰匙+生物鑰匙:隨著生物技術(shù)識(shí)別技術(shù)(如指紋識(shí)別、面部識(shí)別、虹膜識(shí)別、聲音識(shí)別等)在汽車上的應(yīng)用越來越成熟和普及,汽車鑰匙可能向數(shù)字鑰匙+生物鑰匙融合的方向發(fā)展,兩者的融合可以滿足用戶擴(kuò)充場景的需求,進(jìn)一步提高用車的安全性和便捷性。例如:出門沒帶手機(jī)時(shí),用指紋識(shí)別也可以解鎖使用車輛。

二、什么是數(shù)字鑰匙?

1. 數(shù)字鑰匙概念拆解

1. 鑰匙數(shù)字化:數(shù)字鑰匙從字面上去理解,是將傳統(tǒng)的物理鑰匙轉(zhuǎn)化數(shù)字形式。這里的數(shù)字化,本質(zhì)上是通過數(shù)字密鑰憑證來管理智能設(shè)備與車輛之間的關(guān)系,從而實(shí)現(xiàn)通過智能設(shè)備來控制汽車。

2. 數(shù)字鑰匙載體:鑰匙數(shù)字化之后沒有實(shí)體,摸不著看不見,因此,要通過數(shù)字鑰匙實(shí)現(xiàn)與車輛的交互和相應(yīng)的車控功能,還需要為數(shù)字鑰匙找一個(gè)合適的載體。

從目前來看手機(jī)、手表、手環(huán)等移動(dòng)智能設(shè)備是適合的,這些設(shè)備自身具備很強(qiáng)的連接能力,可以與各種智能設(shè)備連接和融合,實(shí)現(xiàn)手機(jī)控制“一切”,甚至替代一些傳統(tǒng)實(shí)體設(shè)備和物品,使得人們的生活更加便捷和高效。

例如:智能家居:通過Wi-Fi、藍(lán)牙或ZigBee技術(shù),手機(jī)可以連接并控制家中的智能燈泡、智能插座、空調(diào)、窗簾等設(shè)備,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操控和自動(dòng)化控制?!謾C(jī)替代了遙控器;手機(jī)支付:借助NFC技術(shù),手機(jī)可以實(shí)現(xiàn)近距離無線支付,用于公共交通、小額支付等場景?!謾C(jī)替代了錢包。

3. 數(shù)字鑰匙與車輛之間的連接通信:在為數(shù)字鑰匙選擇了合適的載體之后,還需要根據(jù)需求選擇合適的通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)字鑰匙載體與車輛之間的連接與通信,這些技術(shù)包括NFC、藍(lán)牙、UWB等。

小結(jié):在經(jīng)過拆解理解后,可以用一句話將汽車數(shù)字鑰匙概括為:汽車數(shù)字鑰匙是將傳統(tǒng)汽車鑰匙數(shù)字化,并以移動(dòng)智能設(shè)備作為載體,通過NFC、藍(lán)牙、UWB 等通信技術(shù)與車輛交互,實(shí)現(xiàn)無鑰匙進(jìn)入、啟動(dòng)與其他拓展功能。

2. 數(shù)字鑰匙優(yōu)點(diǎn)

相較于傳統(tǒng)物理鑰匙,數(shù)字鑰匙具有以下優(yōu)點(diǎn):

1. 便捷性高:使用傳統(tǒng)物理鑰匙,車主出門的時(shí)候必須記得帶鑰匙,要不然則無法使用車輛。有了數(shù)字鑰匙,用戶通過手機(jī)等移動(dòng)智能設(shè)備,用戶可以輕松實(shí)現(xiàn)車輛的解鎖、啟動(dòng)與其他功能。

2. 安全性高:統(tǒng)的物理鑰匙存在容易被復(fù)制、遺失、盜竊等問題,這些問題會(huì)對(duì)車輛的安全性造成一定的影響。相比之下,數(shù)字鑰匙在數(shù)字簽名、加密傳輸、防篡改、安全認(rèn)證等技術(shù)的加持下,具備極高的安全性,保障了用戶信息和車輛的安全性。

3. 方便共享:在使用傳統(tǒng)物理鑰匙時(shí),如果朋友需要借用車輛,需要車主將鑰匙交接給朋友才能實(shí)現(xiàn)。有了數(shù)字鑰匙,車主可以根據(jù)需要,將數(shù)字鑰匙分享給家人、朋友,方便將車輛共享給他人使用。

4. 無限聯(lián)動(dòng):傳統(tǒng)的鑰匙,只能用來開鎖。數(shù)字化后的汽車鑰匙,突破了空間與時(shí)間維度的限制,不僅能滿足車輛解鎖與鎖定的基礎(chǔ)需求,還可以作為數(shù)字身份憑證,與更多的用車場景聯(lián)動(dòng),例如:基于身份憑證的個(gè)性功能、代客泊車、汽車維修、汽車銷售、車后服務(wù)、共享用車、快遞到車等。

三、汽車數(shù)字鑰匙系統(tǒng)架構(gòu)

數(shù)字鑰匙系統(tǒng)是一個(gè)交互、構(gòu)造復(fù)雜的系統(tǒng)。在數(shù)字鑰匙與車輛交互的過程中,涉及到多設(shè)備端、多云端之間的數(shù)據(jù)交互和通信,具體包括車端、車輛服務(wù)平臺(tái)、智能設(shè)備端、智能設(shè)備服務(wù)平臺(tái),這些設(shè)備和平臺(tái)共同構(gòu)成了數(shù)字鑰匙系統(tǒng),通過互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)通過數(shù)字鑰匙對(duì)車輛的控制。

1. 車輛服務(wù)平臺(tái)&車端設(shè)備

1. 車端設(shè)備:車端硬件設(shè)備主要包括車輛控制器(MCU)、通信元件、SE安全元件等,這些硬件設(shè)備是實(shí)現(xiàn)車輛與數(shù)字鑰匙之間的連接與通信,以及相應(yīng)的車控功能的基礎(chǔ)。例如:車主的“數(shù)字鑰匙”與車輛通過通信元件建立連接之后,車主通過數(shù)字發(fā)出解鎖車輛的指令,則相應(yīng)的控制器會(huì)執(zhí)行解鎖車輛的指令。

2. 車輛服務(wù)平臺(tái):汽車鑰匙的數(shù)字化與相應(yīng)車控功能的實(shí)現(xiàn),除了需要基礎(chǔ)硬件設(shè)施的支持,還需要軟件層面的協(xié)同。車輛服務(wù)平臺(tái),作為連接車輛和智能設(shè)備&服務(wù)平臺(tái)之間的橋梁,在整個(gè)數(shù)字鑰匙系統(tǒng)中扮演著重要角色,主要負(fù)責(zé)與智能設(shè)備側(cè)、車輛端的數(shù)據(jù)交互與指令下發(fā),其核心業(yè)務(wù)包括用戶管理、車輛管理、智能設(shè)備管理、鑰匙數(shù)字化、鑰匙生命周期管理、車控、數(shù)據(jù)安全等。

2. 智能設(shè)備端&服務(wù)平臺(tái)

1. 智能設(shè)備端:這里的智能設(shè)備端,主要是指手機(jī)、手表、手環(huán)等移動(dòng)智能設(shè)備,它們作為數(shù)字鑰匙的載體,其自身需具備相應(yīng)的硬件基礎(chǔ),來實(shí)現(xiàn)“數(shù)字鑰匙”與車輛之間的連接與交互,主要包括,手機(jī)設(shè)備中的NFC芯片、藍(lán)牙芯片、UWB芯片以及相關(guān)的安全芯片等。

2. Car APP:這里的應(yīng)用程序是指車廠為用戶提供的運(yùn)行在智能手機(jī)、手表等設(shè)備上的移動(dòng)應(yīng)用程序,用戶可以通過該應(yīng)用程序?qū)崿F(xiàn)數(shù)字鑰匙的授權(quán)與管理。

3. 錢包APP:錢包APP是由移動(dòng)智能設(shè)備廠商提供的應(yīng)用程序。在汽車數(shù)字鑰匙應(yīng)用場景中,用戶需要將數(shù)字鑰匙與錢包APP綁定,才借助智能移動(dòng)設(shè)備的通信能力,使用數(shù)字鑰匙去實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的車控功能。

4. 智能設(shè)備服務(wù)平臺(tái):智能設(shè)備服務(wù)平臺(tái),是指智能設(shè)備廠商數(shù)字鑰匙業(yè)務(wù)的管理平臺(tái),其核心業(yè)務(wù)包括用戶管理、鑰匙管理、車輛接入、設(shè)備管理、驗(yàn)證、數(shù)據(jù)安全服務(wù)、通信安全服務(wù)……等。例如:OPPO的數(shù)字鑰匙服務(wù),車主在Car APP完成綁卡后,OPPO需要將汽車信息和藍(lán)牙信息注冊到CarLink Service,以便進(jìn)行相應(yīng)的業(yè)務(wù)管理。

四、數(shù)字鑰匙與車的通信技術(shù)

將汽車鑰匙數(shù)字化,這件事本身并不復(fù)雜,復(fù)雜的是數(shù)字鑰匙與車輛之間的通信,想要通過數(shù)字鑰匙去實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的車控功能,還需要依賴NFC、藍(lán)牙、UWB等通信技術(shù)來實(shí)現(xiàn)數(shù)字鑰匙與車輛之間的連接與通信。

1. NFC近場通信

(1)什么是NFC

NFC應(yīng)該是我們最熟悉的一種近場通信技術(shù),因?yàn)樗谖覀兩钪斜粡V泛應(yīng)用,如NFC門禁、NFC支付、NFC觸碰連接、NFC公交地鐵等。

NFC是從RFID演變來的一種短距離無線通信技術(shù),它通過兩個(gè)NFC設(shè)備的近距離接觸,射頻信號(hào)的空間感應(yīng)可以在極短的距離內(nèi)(幾厘米以內(nèi))實(shí)現(xiàn)設(shè)備之間的數(shù)據(jù)交換和通信。

NFC的本質(zhì)仍然是一種射頻通信技術(shù),只不過相對(duì)于RFID技術(shù)而言其傳輸距離更近、傳輸速率更快、通信更安全。

(2)NFC原理簡述

NFC的通信是基于兩個(gè)設(shè)備之間射頻信號(hào)時(shí)實(shí)現(xiàn)的。在實(shí)際應(yīng)用中,根據(jù)不同場景下的通信需求和NFC的異步通信特性,NFC通信模式主要分為被動(dòng)通信模式和主動(dòng)通信模式,任何的NFC設(shè)備都可以為主動(dòng)設(shè)備或被動(dòng)設(shè)備,兩者之間基于射頻信號(hào)以ASK方式(固定位數(shù)調(diào)制)或FSK(可變位數(shù)調(diào)制)方式進(jìn)行載波調(diào)制,完成兩個(gè)NFC設(shè)備之間的交互與數(shù)據(jù)傳輸。

被動(dòng)通信模式:

從字面上理解,被動(dòng)模式是指,在NFC通信過程中,其中一個(gè)設(shè)備作為被動(dòng)設(shè)備,不會(huì)主動(dòng)發(fā)起通信請求,而是被動(dòng)的等待其他設(shè)備的主動(dòng)通信請求。具體來講,在NFC通信中,至少需要兩個(gè)NFC設(shè)備的配合,其中NFC主動(dòng)設(shè)備,在整個(gè)通信過程中會(huì)主動(dòng)產(chǎn)生射頻信號(hào),并選擇以106kbit/s、212kbit/s或424kbit/s其中一種傳輸速度,將數(shù)據(jù)發(fā)送到被動(dòng)設(shè)備。被動(dòng)設(shè)備不需要產(chǎn)生射頻信信號(hào),而是利用負(fù)載調(diào)制技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)的收發(fā)。例如:手機(jī)公交卡應(yīng)用場景中,手機(jī)是主動(dòng)設(shè)備,而公交系統(tǒng)的讀卡器則是被動(dòng)設(shè)備,手機(jī)NFC支付、NFC門禁以及NFC汽車鑰匙等。

以手機(jī)NFC公交卡為例:在被動(dòng)通信模式中,公交收費(fèi)讀卡器作為被動(dòng)設(shè)備,用戶手機(jī)作為主動(dòng)設(shè)備。被動(dòng)設(shè)備在開啟的狀態(tài)下NFC芯片處于待機(jī)狀態(tài),不會(huì)主動(dòng)產(chǎn)生射頻信號(hào),而主動(dòng)設(shè)備在NFC功能在開啟的狀態(tài),它會(huì)產(chǎn)生射信號(hào),并通過射頻信號(hào)將數(shù)據(jù)發(fā)送給被動(dòng)設(shè)備。主動(dòng)設(shè)備在靠近的被動(dòng)設(shè)備的過程中,當(dāng)被動(dòng)設(shè)備的NFC天線感應(yīng)到主動(dòng)設(shè)備的信號(hào)時(shí)會(huì)自動(dòng)被激活進(jìn)入通信狀態(tài),接收用戶手機(jī)發(fā)送的數(shù)據(jù)并讀取智能手機(jī)中的NFC芯片內(nèi)部保存的信息,進(jìn)行刷卡認(rèn)證,并完成相關(guān)扣費(fèi)等操作。

主動(dòng)通信模式:

與被動(dòng)通信模式不同,在主動(dòng)通信模式中,通信的發(fā)起設(shè)備與目標(biāo)設(shè)備在通信過程中,都需要主動(dòng)產(chǎn)生自己的射頻信號(hào)來完成交互和數(shù)據(jù)傳輸,這樣即形成了對(duì)等網(wǎng)絡(luò)通信模式,實(shí)現(xiàn)快速的連接過程。這種模式下可實(shí)現(xiàn)對(duì)等的P2P(Peerto Peer)通信,應(yīng)用于數(shù)據(jù)交換和傳輸?shù)葓鼍啊?/p>

以兩個(gè)智能手機(jī)之間的數(shù)據(jù)分享為例,A手機(jī)需要將一個(gè)數(shù)據(jù)分析給B手機(jī),A手機(jī)為發(fā)起設(shè)備,B手機(jī)為接收設(shè)備。在主動(dòng)通信模式中,發(fā)起設(shè)備NFC功能開啟的狀態(tài)下,用戶在在設(shè)備中發(fā)起相應(yīng)的數(shù)據(jù)分享操作,發(fā)起設(shè)備會(huì)主動(dòng)產(chǎn)生射頻信號(hào),此時(shí)目標(biāo)的設(shè)備處于偵聽模式,當(dāng)發(fā)起設(shè)備子靠近目標(biāo)設(shè)備時(shí),目標(biāo)設(shè)備偵聽到發(fā)起設(shè)備的信號(hào),則會(huì)進(jìn)入通信狀態(tài),并接收來自發(fā)起設(shè)備的數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)發(fā)送完成之后,發(fā)起設(shè)備則會(huì)停止產(chǎn)生射頻信號(hào),回歸偵聽模式;目標(biāo)設(shè)備在接收完數(shù)據(jù)之后,需進(jìn)行相應(yīng)的回應(yīng)的時(shí),需主動(dòng)產(chǎn)生射頻信號(hào),將相應(yīng)的反饋信息通過射頻信號(hào)發(fā)送出去。

在汽車鑰匙的應(yīng)用場景中,NFC數(shù)字鑰匙不僅可以作為主要的數(shù)字鑰匙方案,還可以作為一種補(bǔ)充方式,在手機(jī)沒電或BLE、UWB無法正常工作時(shí),通過NFC數(shù)字鑰匙與車輛交互,實(shí)現(xiàn)車的解/鎖和啟動(dòng)等功能。

2. 藍(lán)牙通信技術(shù)

(1)什么是藍(lán)牙

藍(lán)牙通信技術(shù)是一種專門用于短距離數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐ㄐ偶夹g(shù),其基本原理是利用低功耗頻段(2.402 GHz至2.480 GHz)的無線電波,建立短距離無線連接,以實(shí)現(xiàn)智能設(shè)備之間的連接與通信。這種技術(shù)被廣泛應(yīng)用于移動(dòng)電話、耳機(jī)、音箱、車載音響、電腦等設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳輸。

(2)藍(lán)牙原理簡述

1. 掃描設(shè)備:當(dāng)用戶在智能設(shè)備中開啟藍(lán)牙功能時(shí),設(shè)備的藍(lán)牙模塊會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)并開始工作。此時(shí),藍(lán)牙天線會(huì)發(fā)射廣播信號(hào)并掃描周圍的藍(lán)牙設(shè)備。廣播信號(hào)包含設(shè)備的唯一標(biāo)識(shí)符MAC地址、設(shè)備名稱、設(shè)備類型以及支持的功能等信息。通常情況下,藍(lán)牙信號(hào)的廣播范圍為10~20米。

2. 連接配對(duì):在掃描到并選定需要的連接的藍(lán)牙設(shè)備之后,兩個(gè)藍(lán)牙設(shè)備之間即開始配對(duì),配對(duì)的具體過程一般為:主設(shè)備發(fā)起配請求、從設(shè)備接收配對(duì)請求、從設(shè)備確認(rèn)授權(quán)、主從設(shè)備建立配對(duì)關(guān)系。

3. 通信:在兩個(gè)藍(lán)牙設(shè)備配對(duì)成功之后,它們之間就會(huì)建立一個(gè)獨(dú)立的通信鏈路,用于實(shí)現(xiàn)具體的通信,通信鏈路的狀態(tài)會(huì)隨藍(lán)牙設(shè)備的狀態(tài)以及兩個(gè)設(shè)備的連接狀態(tài)變化而變化,在每個(gè)獨(dú)立通信鏈路上,主從設(shè)備之間可以通過多個(gè)邏輯通道進(jìn)行數(shù)據(jù)通信,例如音頻通道、文件傳輸通道、控制通道等。

4. 藍(lán)牙的定位與測距:藍(lán)牙通信技術(shù),除了具備通信能力外,還可以基于其信號(hào)傳播距離相對(duì)較遠(yuǎn)的特性,通過利用藍(lán)牙發(fā)送設(shè)備發(fā)送的信號(hào)抵達(dá)接收設(shè)備時(shí)的信號(hào)強(qiáng)度(RSSI),可以確定兩個(gè)藍(lán)牙之間的距離、位置信息。藍(lán)牙的定位與測距特性,可以應(yīng)用于很多領(lǐng)域,例如:智能家具、室內(nèi)定位、智能座艙等。

相對(duì)于NFC,由于藍(lán)牙通信技術(shù)具備通信距離更遠(yuǎn)、通信速度更快、定位測距等特性,因此,在汽車數(shù)字鑰匙應(yīng)用場景中,可以利用藍(lán)牙技術(shù)的特性,定義更多智能、高效、個(gè)性化的應(yīng)用場景。例如,當(dāng)用戶攜帶數(shù)字鑰匙進(jìn)入預(yù)設(shè)范圍時(shí),車輛可以自動(dòng)解鎖、調(diào)整座椅、鳴笛、閃燈等。

3. UWB:Ultra Wide Band(超帶寬技術(shù))

(1 )什么是UWB

UWB技術(shù)全稱Ultra Wide Band(超帶寬技術(shù)),是一種基于脈沖無線電、低功率寬帶信號(hào)的無線通信和定位的技術(shù),該技術(shù)具有超精準(zhǔn)、超可靠、超寬帶和低多徑效應(yīng)等特點(diǎn),其可以通過對(duì)比信號(hào)在兩個(gè)設(shè)備之間的傳輸時(shí)長或基于三角定位算法,實(shí)現(xiàn)厘米級(jí)精度的距離和位置測量,被廣泛應(yīng)用于自動(dòng)駕駛、智慧城市、室內(nèi)定位、軍工、工業(yè)等領(lǐng)域。

(2)UWB原理簡述

在實(shí)際的應(yīng)用中,UWB定位系統(tǒng)通常由UWB基站和UWB標(biāo)簽兩個(gè)關(guān)鍵模塊組成和兩個(gè)關(guān)鍵步驟,其中兩個(gè)關(guān)鍵步驟包括:

1. 信號(hào)發(fā)射和響應(yīng):車輛UWB基站首先會(huì)發(fā)送一個(gè)短脈沖信號(hào),并記錄下信號(hào)發(fā)送的時(shí)間戳,數(shù)字鑰匙接收到信號(hào)后會(huì)將其反射回去,車輛UWB接收器接收到反射信號(hào)后,同時(shí)記錄下信號(hào)到達(dá)時(shí)間戳。

2. 響應(yīng)信號(hào)的接收和處理:車輛UWB接收器,將信號(hào)發(fā)射與響應(yīng)數(shù)據(jù)傳遞給UWB定位系統(tǒng)的處理單元(處理器與定位算法),處理單元會(huì)根據(jù)這個(gè)信號(hào)的時(shí)間戳,通過距離算法[飛行時(shí)間(變量)*光速(定量)]與三角定位算法計(jì)算出標(biāo)簽(數(shù)字鑰匙)相對(duì)于基站(車輛)的距離與位置。在具體計(jì)算過程中需要考慮多個(gè)基站的定位信息,多徑效應(yīng)(信號(hào)不止一條路徑傳播)、時(shí)鐘同步(每個(gè)設(shè)備的時(shí)鐘差異)和數(shù)據(jù)處理等因素,以消除誤差并提高定位精度。

舉個(gè)例子:當(dāng)車主接近車輛時(shí)“數(shù)字鑰匙”會(huì)向車輛發(fā)出信號(hào),車輛的UWB接收器會(huì)接收并記錄下這個(gè)信號(hào)的時(shí)間戳,然后車輛UWB定位系統(tǒng)會(huì)將這個(gè)信號(hào)的下發(fā)時(shí)間戳、接收時(shí)間戳進(jìn)行對(duì)比,進(jìn)而計(jì)算出車主距車輛的距離和位置,如果計(jì)算出距離和位置符合符合車輛系統(tǒng)的預(yù)設(shè)值,則觸發(fā)相應(yīng)的功能。

雖然UWB相對(duì)于藍(lán)牙而言,具有高定位精度、定位覆蓋范圍廣、安全性高等優(yōu)點(diǎn),但由于UWB的測距功耗很高,無法像藍(lán)牙一樣進(jìn)行無間斷的廣播和連接,因此,在數(shù)字鑰匙應(yīng)用場景中,UWB通信技術(shù)作為數(shù)字鑰匙系統(tǒng)的重要組成部分之一,通過與藍(lán)牙通信技術(shù)的結(jié)合,實(shí)現(xiàn)了在通過藍(lán)牙將用戶設(shè)備與車輛建立連接的基礎(chǔ)上,利用UWB定位系統(tǒng)提供精確的位置信息,以優(yōu)化數(shù)字鑰匙的使用體驗(yàn)。

小結(jié):在汽車數(shù)字鑰匙中,目前主流的技術(shù)方案是,NFC、藍(lán)牙或 NFC+藍(lán)牙,在未來隨之UWB技術(shù)在C端應(yīng)用的普及, NFC、藍(lán)牙、UWB 三種技術(shù)方案結(jié)合并充分利用三種技術(shù)的特點(diǎn)的解決方案,將成為主流。

4. 通信技術(shù)相關(guān)硬件

NFC、藍(lán)牙和UWB等通信技術(shù)是數(shù)字鑰匙與汽車之間連接的關(guān)鍵技術(shù),為了使用這些技術(shù),相應(yīng)的設(shè)備需要搭載對(duì)應(yīng)的硬件設(shè)施。例如,要使用手機(jī)NFC數(shù)字鑰匙,車輛和手機(jī)上都需要搭載NFC模塊。上圖所示內(nèi)容為,三種通信技術(shù)的關(guān)鍵硬件組成部分。

智能座艙相關(guān)功能的實(shí)現(xiàn)需要依賴硬件的支持,有的甚至需要依賴第三方軟件技術(shù)的支持,這些技術(shù)的性能、穩(wěn)定性、算力、響應(yīng)速度、功耗和兼容性等指標(biāo)直接影響功能實(shí)現(xiàn)和用戶體驗(yàn)。因此,智能座艙產(chǎn)品經(jīng)理需要了解相關(guān)硬件和軟件技術(shù)的原理和關(guān)鍵指標(biāo),以便在設(shè)計(jì)方案時(shí)更好地考慮技術(shù)限制和可行性。

以藍(lán)牙芯片與藍(lán)牙天線為例,在作硬件的選型時(shí)需要關(guān)注藍(lán)牙協(xié)議、通訊能力、工作電壓、功耗防水等關(guān)鍵指標(biāo)。

五、數(shù)字鑰匙相關(guān)流程舉例

1. 鑰匙數(shù)字化流程

1. 用戶在Car APP中,根據(jù)操作引導(dǎo)先完成綁定車輛操作,完成后車端Tobx會(huì)根據(jù)綁定信息,主要包括:用戶信息、用戶設(shè)備信息、車輛信息等。此過程的意義在于建立用戶與車輛之間的綁定關(guān)系。

2. 用戶在完成與車輛之間的綁定之后,用戶在Car APP 中根據(jù)指引激活數(shù)字鑰匙,數(shù)字鑰匙管理平臺(tái)在接收到用戶的申請后,會(huì)根據(jù)用戶的申請信息,先進(jìn)行相應(yīng)的信息注冊(用戶信息、用戶設(shè)備信息、車輛信息等),然后按規(guī)則生成數(shù)字鑰匙,并分別下發(fā)給 Car APP和車端。

鑰匙數(shù)字化(數(shù)字鑰匙激活)流程涉及到Car APP、數(shù)字鑰匙管理平臺(tái)與車端之間的交互,經(jīng)過上述流程,用戶可以完成用戶設(shè)備與車輛的之間的綁定,并生成數(shù)化鑰匙。

2. 手機(jī)錢包與數(shù)字鑰匙的綁定流程

用戶在使用汽車數(shù)字鑰匙,會(huì)存在與手機(jī)錢包APP綁定使用的情況,以上是根據(jù)課程資料和某手機(jī)品牌開放平臺(tái)資料梳理并繪制的流程圖,描述的是錢包APP與數(shù)字鑰匙綁定的過程,具體流程如下:

1. 用戶在錢包APP上按操作指引添加車鑰匙時(shí),錢包APP會(huì)通過后臺(tái)直接跳轉(zhuǎn)到Car APP數(shù)字鑰匙相關(guān)頁面完成認(rèn)證授權(quán)。

2. 在完成認(rèn)證授權(quán)后,錢包APP后通過后臺(tái)將相關(guān)信息(包括車輛信息、藍(lán)牙信息、設(shè)備信息、鑰匙信息等信息)注冊到CarLink Service。

3. 完成信息注冊后,錢包APP會(huì)根據(jù)注冊信息,自動(dòng)生成相應(yīng)的數(shù)字鑰匙卡片。

3. 應(yīng)用流程舉例-藍(lán)牙鑰匙解鎖流程

在某品牌手機(jī)數(shù)字鑰匙應(yīng)用中,在手機(jī)藍(lán)牙是開啟的前提下,其 CarLink Service 后臺(tái)服務(wù)會(huì)輪詢掃描附近的藍(lán)牙廣播信號(hào)。當(dāng)用戶攜帶“數(shù)字鑰匙”靠近車輛時(shí), CarLink Service后臺(tái)掃描到車輛藍(lán)牙廣播后,會(huì)后臺(tái)主動(dòng)喚起Car APP 并與車輛藍(lán)牙建立連接。

在“數(shù)字鑰匙”與車輛建立連接之后,Car App通過與車廠數(shù)字鑰匙服務(wù)平臺(tái)的交互完成相應(yīng)信息的驗(yàn)證,驗(yàn)證內(nèi)容包括:身份驗(yàn)證、設(shè)備驗(yàn)證、鑰匙驗(yàn)證、權(quán)限驗(yàn)證等,如驗(yàn)證通過,則車廠數(shù)字鑰匙服務(wù)平臺(tái)通過Car APP將用戶的指令下發(fā)給車輛,例如讓車輛啟動(dòng)或者開鎖等。

上述流程是某手機(jī)品牌開放平臺(tái)資料進(jìn)行梳理繪制,描述的.是使用藍(lán)牙鑰匙解鎖車輛的過程,其中CarLink Service,指的是某手機(jī)品牌的CarLink Service。

小結(jié):在汽車數(shù)字鑰匙的應(yīng)用場景里面有很多細(xì)分場景,以上只是部分場景下對(duì)應(yīng)的流程的舉例。

作者:汪童學(xué);公眾號(hào):汪童學(xué)

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  1. Car APP和錢包APP的職能是不是寫反了

    來自天津 回復(fù)