在這個數(shù)字化時代，我們正目睹著傳統(tǒng)與現(xiàn)代的完美融合。想象一下，無需攜帶笨重的實體鑰匙，當你走向你的愛車，隨著距離不斷接近，車燈自動亮起，走到愛車附近，車門已經(jīng)自動解鎖。這不再是科幻電影中的場景，而是現(xiàn)實生活中的數(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、便捷性和個性化融為一體，為駕駛體驗帶來了前所未有的提升。從智能手機到智能手表，甚至是更先進的生物識別技術(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)示著一個更加智能化、便捷化的未來。

圖片來源：中金

隨著時代發(fā)展和技術(shù)進步，汽車鑰匙逐漸從實體走向虛擬，即從機械鑰匙、遙控鑰匙逐步過渡到以智能手機、手環(huán)、手邊為載體的數(shù)字鑰匙，未來會發(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：指紋識別、面部識別、聲音識別、虹膜識別等。

數(shù)字鑰匙有著以下功能：

無感被動無鑰匙進入。當用戶靠近車輛一定范圍內(nèi)，汽車會自動解鎖啟動，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、移動設(shè)備丟失時可以進行終止或暫停操作，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標準為例，分為云端、車端和設(shè)備端三個部分。

汽車與設(shè)備之間的接口（圖中下方黑色標準化鏈路）用于完成身份驗證協(xié)議、安全交換信息、移動設(shè)備與汽車配對等功能。

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

移動設(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)器的通信來保護和管理數(shù)字鑰匙。數(shù)字鑰匙小程序（Digital Key Applet）負責(zé)執(zhí)行左右的安全處理，包括身份驗證、加密協(xié)議、配對秘鑰生成、安全測距、鑰匙分享、汽車進入和發(fā)動機啟動事務(wù)的密鑰派生，同時還為數(shù)字鑰匙及其元數(shù)據(jù)提供防篡改的安全存儲空間。技術(shù)路線和標準：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 近場通信）在非接觸式射頻識別（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NFC功能作為解鎖車輛的鑰匙。特點：功耗低。定位精度：10cm以內(nèi)，通常在1-2cm，無法進行遠距離定位。

工作模式：被動模式和主動模式，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，分別是點對點模式、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，讀卡器向身份標簽發(fā)射射頻信號，碰到身份標簽后，將攜帶身份標簽的信息反射回讀卡器完成解鎖操作。BLE（Bluetooth Low Energy 藍牙低功耗）通過藍牙通信技術(shù)建立連接、進行定位，是目前最主要的數(shù)字鑰匙方案。特點：手機端覆蓋率較高缺點：易受中繼攻擊（Relay Attack）、藍牙穩(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 接受信號強度指示）。一般在5米范圍內(nèi)，隨著距離增加，信號強度迅速下降，逐漸區(qū)域平穩(wěn)；距離增加到10米到12米左右，信號強度會有些許增加的波動。定位精度：分米級定位算法：

圖片來源：Bluetooth.comAOA（Angle of Arrival 到達角），通過陣列天線感知發(fā)射節(jié)點信號的到達方向，計算接收節(jié)點（藍牙AOA定位基站）和發(fā)射節(jié)點（藍牙AOA標簽）之間的相對方位或角度，利用三角測量法或其他方式計算出未知節(jié)點（藍牙AOA標簽）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)角可被檢測到，接收端使用單個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發(fā)射端天線陣列中的不同天線發(fā)射無線電信號到接收機天線收到的廣播延遲，IQ測量可以檢測廣播延遲。任何具有支持AoD功能的單個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，計算無線電的入射角度信號。UWB（Ultra Wide Band 超寬帶技術(shù)）是一種采用納米級的非正弦窄波脈沖信號進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)臒o線載波通信技術(shù)（相對寬度不小于20%或者絕對帶寬不小于500Mhz的無線電信號）。

特點：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、定位精度高。定位精度：厘米級定位算法：

圖片來源：QorvoTOFTOF（Time of Flight 飛行時間），通過測量UWB信號在基站與標簽之間飛行的時間來實現(xiàn)測距。TDOA（Time Difference of Arrival 到達時間差），通過UWB信號從標簽到達各個基站的時間差來進行定位，需要時間同步以及至少三個基站來確定標簽位置。PDOA（Phase Difference of Arrival 到達相位差）：通過到達角相位來測量基站與標簽之間方位關(guān)系，需要至少兩個基站來確定標簽位置。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（CPD Child Presence Detection）、腳踢雷達、場端AVP等場景。三種技術(shù)對比

數(shù)字鑰匙協(xié)議分為私有協(xié)議和標準協(xié)議，在此僅介紹標準協(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使用非對稱密碼技術(shù)對車輛和設(shè)備進行相互簽名認證，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使用對稱密鑰體系，有三個版本，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使用非對稱的證書認證體系，基本對標CCC，有1.2和2.0兩個版本。

解決方案NFC+BLE+UWB，BLE用于數(shù)字鑰匙發(fā)現(xiàn)和用戶驗證，UWB用于定位和測距，NFC作為備份冗余，用于備用鑰匙，即使在手機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錨點一般布置在前后保險杠兩側(cè)，車內(nèi)錨點布置在中控位置；

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

國外方案通常僅支持CCC協(xié)議，國內(nèi)方案CCC、ICCE、ICCOA協(xié)議都支持。搭載UWB芯片的手機以蘋果、三星為主，國產(chǎn)手機只有少數(shù)搭載UWB芯片，如果想使用蘋果手機需要過MFI認證，否則需要使用搭載UWB芯片的實體鑰匙（Key FOB）來實現(xiàn)數(shù)字鑰匙功能。

開鎖和閉鎖的場景：用戶距離車輛小于20米時（圖中Zone3區(qū)域），數(shù)字鑰匙系統(tǒng)會通過藍牙向智能設(shè)備發(fā)送身份驗證，驗證成功后數(shù)字鑰匙系統(tǒng)會與數(shù)字鑰匙配對連接；用戶距離車輛3-10米時（圖中Zone2區(qū)域），車輛會打開車燈進入迎賓模式；用戶距離車輛1-3米時（圖中Zone1區(qū)域），車門自動解鎖。用戶遠離車輛，距離車輛3米時，車門自動閉鎖。上述距離是一個大致范圍，可以根據(jù)需求標定調(diào)整。隨著數(shù)字鑰匙技術(shù)的不斷進步和普及，我們正站在一個新時代的門檻上。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)都在以其獨特的方式推動著汽車鑰匙的發(fā)展。而CCC、ICCE和ICCOA等標準協(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實的基礎(chǔ)。

現(xiàn)在，當你再次站在愛車前，感受到車門自動解鎖的便捷，是否會感嘆科技的力量？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，也是我們對未來無限的憧憬和期待。感謝你與我們一同走進數(shù)字鑰匙的世界，一同開啟智能化生活的大門。

*未經(jīng)準許嚴禁轉(zhuǎn)載和摘錄-參考資料：

中金：數(shù)字鑰匙解鎖無感智能體驗

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       原文標題 : 數(shù)字鑰匙：開啟智能汽車之門