芯耀
1340
汽車鑰匙的演變經(jīng)歷了從傳統(tǒng)物理鑰匙到遙控鑰匙、無鑰匙進(jìn)入，再到如今基于藍(lán)牙、NFC和UWB技術(shù)的數(shù)字鑰匙的跨越。數(shù)字鑰匙通過智能手機(jī)、智能手表等移動(dòng)設(shè)備實(shí)現(xiàn)車輛解鎖、啟動(dòng)和共享，極大提升了便捷性與安全性，并依托加密技術(shù)和生物認(rèn)證降低了被盜風(fēng)險(xiǎn)。隨著智能網(wǎng)聯(lián)汽車的普及和用戶對(duì)無縫體驗(yàn)的需求增長，數(shù)字鑰匙正成為主流配置。
根據(jù)Persistence Market Research的報(bào)告，全球數(shù)字車鑰匙市場(chǎng)規(guī)模在2025年將達(dá)到39.435億美元，到2032年將進(jìn)一步增長至102.997億美元，復(fù)合年增長率高達(dá)14.7%?。在中國市場(chǎng)，2024年乘用車前裝數(shù)字鑰匙交付量超過1000萬輛，同比增長54.52%，搭載率為47.51%，顯示出強(qiáng)勁的市場(chǎng)增長勢(shì)頭?，尤其在中高端車型和新能源車領(lǐng)域?qū)⒙氏葘?shí)現(xiàn)普及。技術(shù)進(jìn)步（如UWB高精度定位）、車聯(lián)網(wǎng)生態(tài)融合以及汽車共享經(jīng)濟(jì)的興起，將進(jìn)一步推動(dòng)數(shù)字鑰匙向多場(chǎng)景化、跨品牌標(biāo)準(zhǔn)化方向發(fā)展，甚至衍生出基于區(qū)塊鏈的密鑰管理等新商業(yè)模式，成為智能出行生態(tài)的核心入口之一。
在當(dāng)前的汽車數(shù)字鑰匙技術(shù)路線之爭中，藍(lán)牙（BLE）、NFC 和 UWB（超寬帶）各有優(yōu)劣，競(jìng)爭格局呈現(xiàn)階段性分化。其中：
藍(lán)牙（BLE）方案當(dāng)前普及度最高，成本優(yōu)勢(shì)明顯，其優(yōu)勢(shì)包括成熟度高，可廣泛兼容智能手機(jī)，無需額外硬件（幾乎所有手機(jī)都支持藍(lán)牙）；低成本，對(duì)車企和用戶來說部署門檻低，適合中低端車型；中短距離交互能力強(qiáng)，支持接近解鎖（如走到車邊自動(dòng)解鎖）和遠(yuǎn)程控車（如APP控制）。藍(lán)牙方案的劣勢(shì)則包括安全性較弱，相比UWB，藍(lán)牙易受中繼攻擊（Relay Attack），存在盜車風(fēng)險(xiǎn)；定位精度低，難以精準(zhǔn)判斷用戶位置（如是否在車內(nèi)），體驗(yàn)不如UWB流暢；適用場(chǎng)景包括中低端車型、共享汽車、后裝市場(chǎng)。
NFC作為備用方案，依賴手機(jī)硬件。其優(yōu)勢(shì)包括無電場(chǎng)景也可用，手機(jī)沒電時(shí)仍能解鎖（如iPhone的“備用電量”模式）；高安全性，近場(chǎng)通信（需貼近車門），防中繼攻擊能力優(yōu)于藍(lán)牙。NFC方案的劣勢(shì)則包括交互體驗(yàn)差，必須貼近感應(yīng)區(qū)，無法實(shí)現(xiàn)無感進(jìn)入；依賴手機(jī)廠商，部分安卓機(jī)型不支持NFC數(shù)字鑰匙；適用場(chǎng)景包括備用解鎖方案（如寶馬、比亞迪等車型同時(shí)支持NFC和藍(lán)牙）。
UWB（超寬帶）方案當(dāng)前為高端車型首選。其優(yōu)勢(shì)包括厘米級(jí)精準(zhǔn)定位，可精確判斷用戶位置（如是否在駕駛位），實(shí)現(xiàn)真正的無感進(jìn)入；超高安全性，抗中繼攻擊，比藍(lán)牙更安全（如蘋果CarKey、寶馬數(shù)字鑰匙+）；未來生態(tài)支持，蘋果（U1芯片）、三星、小米等旗艦機(jī)已搭載UWB，車規(guī)級(jí)方案逐漸成熟。UWB方案的劣勢(shì)有成本高，需額外UWB芯片，目前僅高端車型（如寶馬、蔚來、奔馳）采用；當(dāng)前手機(jī)兼容性仍有限，僅部分旗艦手機(jī)支持，安卓滲透率較低；適用場(chǎng)景包括高端智能電動(dòng)車、豪華品牌車型。
目前純藍(lán)牙方案仍占主流（因成本低），但 UWB+藍(lán)牙融合方案正成為高端市場(chǎng)趨勢(shì)（如寶馬、蔚來ET7、問界M9），既能保證無感進(jìn)入體驗(yàn)，又能兼容舊設(shè)備，NFC則作為備用方案存在。隨著UWB手機(jī)普及（蘋果、安卓旗艦機(jī)標(biāo)配）和成本下降，業(yè)內(nèi)普遍預(yù)判未來UWB或成主流，成為終極方案，藍(lán)牙將退居輔助角色，但需等待手機(jī)和車端生態(tài)成熟。
基于UWB方案在汽車數(shù)字鑰匙領(lǐng)域的樂觀前景，本土芯片企業(yè)加特蘭在近日舉辦的“2025加特蘭日”活動(dòng)期間，宣布推出全球首款新標(biāo)準(zhǔn)車規(guī)UWB SoC產(chǎn)品--“Dubhe”（天樞），支持UWB最新的802.15.4ab標(biāo)準(zhǔn)，并且具備強(qiáng)大的2T4R雷達(dá)探測(cè)能力。而考慮到加特蘭一直以來專注在毫米波雷達(dá)產(chǎn)品和汽車市場(chǎng)的定位，顯然，本次在原有毫米波雷達(dá)產(chǎn)品線之外首次出圈，橫向拓展到UWB技術(shù)領(lǐng)域，對(duì)于這家企業(yè)的未來發(fā)展有著更深層的意義。
錨定UWB芯片方向，不止于毫米波雷達(dá)和汽車市場(chǎng)
正如加特蘭創(chuàng)始人兼CEO陳嘉澍博士在活動(dòng)日的主題分享中提到的，“到現(xiàn)在為止加特蘭已經(jīng)累計(jì)出貨超過1900萬顆毫米波雷達(dá)芯片，公司2024年在中國車用毫米波雷達(dá)的市占率達(dá)到20%，今年有望突破1/3的市占率?！?/p>
加特蘭微電子創(chuàng)始人兼CEO陳嘉澍博士
而毫米波雷達(dá)（24GHz/77GHz/79GHz）作為ADAS系統(tǒng)感知層的核心傳感器，未來5-10年將受益于ADAS普及、高階智駕下沉以及L3/L4商業(yè)化落地，市場(chǎng)預(yù)計(jì)保持穩(wěn)健增長。據(jù)市場(chǎng)分析機(jī)構(gòu)YOLE的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)顯示，從車用毫米波雷達(dá)的總量來看，當(dāng)下全球車用毫米波雷達(dá)總量大約為2億顆，這一數(shù)字到2029年有望超過3億顆，實(shí)現(xiàn)50%左右的增長；從ADAS系統(tǒng)毫米波雷達(dá)的用量來看，未來ADAS系統(tǒng)中毫米波雷達(dá)用量會(huì)越來越多，主要集中在3R和5R的配置，同時(shí)不帶毫米波雷達(dá)的ADAS系統(tǒng)在未來會(huì)逐漸消失。從平均單車的毫米波雷達(dá)用量來看，將從當(dāng)前的不到2顆增長到2029年的3顆左右。
從這個(gè)角度，加特蘭在毫米波雷達(dá)市場(chǎng)仍有較大增長潛力和空間，但任何一家深謀遠(yuǎn)慮的企業(yè)都會(huì)未雨綢繆為長遠(yuǎn)計(jì)。“通過過去十年的耕耘，加特蘭形成了四個(gè)非常強(qiáng)的核心競(jìng)爭力。包括車規(guī)級(jí)無線SoC的開發(fā)體系能力，形成了世界領(lǐng)先的無線測(cè)距和感知的從半導(dǎo)體到系統(tǒng)的全方位的知識(shí)積累，具備了車規(guī)級(jí)復(fù)雜數(shù)?；旌闲酒约按笠?guī)模量產(chǎn)出貨的能力，以及創(chuàng)新和做“me first”產(chǎn)品的企業(yè)文化和基因?！标惣武硎?，“結(jié)合自身的優(yōu)勢(shì)和汽車新四化的走向，我們一直在思考，我們還能為行業(yè)做些什么貢獻(xiàn)？近些年我們發(fā)現(xiàn)汽車智能化的場(chǎng)景中提出了高精度、雙向定位的需求，這些場(chǎng)景包含數(shù)字鑰匙，即無感的解鎖體驗(yàn)、各類迎賓模式、前后備箱自動(dòng)感應(yīng)開啟這些功能以及自主代客泊車，這一系列的應(yīng)用場(chǎng)景都需要高精度的雙向定位。綜合考慮到成本、性能以及生態(tài)成熟度各方面的因素，我們認(rèn)為解決這些高精度雙向定位的最佳技術(shù)是UWB超寬帶技術(shù)?！?/p>
結(jié)合上面汽車數(shù)字鑰匙市場(chǎng)的前景預(yù)測(cè)，加特蘭選擇UWB產(chǎn)品這一發(fā)力點(diǎn)是看到了這一技術(shù)的未來市場(chǎng)空間，但同時(shí)也是基于毫米波雷達(dá)技術(shù)和UWB技術(shù)的一些技術(shù)共通性，屬于一種有機(jī)生長的產(chǎn)品路線圖設(shè)計(jì)。
同時(shí)，如加特蘭先進(jìn)連接產(chǎn)品線負(fù)責(zé)人肖俊明所說，“由于UWB技術(shù)的特點(diǎn)，它的應(yīng)用場(chǎng)景遠(yuǎn)遠(yuǎn)不局限于汽車，也有非常多的非車用場(chǎng)景，包括智慧電視的指向性遙控、家用門禁的出入、室內(nèi)精準(zhǔn)定位導(dǎo)航、機(jī)器人的協(xié)同通訊以及地鐵閘機(jī)的無感出入等等。我們的產(chǎn)品系列也為這些非車用領(lǐng)域推出了合適的產(chǎn)品型號(hào)，同樣率先支持最新的802.15.4ab標(biāo)準(zhǔn)，也將是業(yè)內(nèi)最早一批獲得FIRA 3.0認(rèn)證的芯片。為了支持一些空間受限的應(yīng)用場(chǎng)景，我們也推出了非常小型化的3 mm × 3 mm wafer level CSP的封裝形式?！?/p>
加特蘭微電子先進(jìn)連接產(chǎn)品線負(fù)責(zé)人肖俊明
可見，最新UWB產(chǎn)品系列的推出，一方面幫助加特蘭實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品線的橫向拓展，同時(shí)也將其應(yīng)用市場(chǎng)從汽車拓展到了更廣泛的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用領(lǐng)域，汽車數(shù)字鑰匙只是一個(gè)切入口，在加特蘭看來，攻克了車規(guī)應(yīng)用高要求的技術(shù)課題，其非車用UWB產(chǎn)品系列進(jìn)入其他應(yīng)用市場(chǎng)屬于向下兼容。這些都為該公司未來的第二業(yè)務(wù)增長曲線埋下伏筆。
競(jìng)爭當(dāng)前，加特蘭的UWB產(chǎn)品有何不同
據(jù)市場(chǎng)分析機(jī)構(gòu)數(shù)據(jù)顯示，2024年UWB技術(shù)全球市場(chǎng)規(guī)模約為12億美元（主要來自消費(fèi)電子、汽車數(shù)字鑰匙和工業(yè)定位市場(chǎng)），2025年預(yù)計(jì)市場(chǎng)規(guī)模可增長至15-18億美元。到2030年，預(yù)計(jì)UWB技術(shù)的市場(chǎng)規(guī)?？蛇_(dá)到 48-65億美元（年復(fù)合增長率為18-22%）。到2035年的規(guī)?；蛲黄?00億美元，滲透率大幅提升。未來3到5年，汽車數(shù)字鑰匙和消費(fèi)電子（手機(jī)/智能家居）是核心增長點(diǎn)。到10年以后的長期來看，工業(yè)4.0、AR/VR和智慧城市將推動(dòng)UWB成為智能設(shè)備的標(biāo)配技術(shù)。
從以上數(shù)據(jù)可以預(yù)見，當(dāng)前UWB技術(shù)正處于規(guī)?；l(fā)前夜，未來將像藍(lán)牙一樣成為智能生態(tài)的基礎(chǔ)設(shè)施。而基于樂觀的應(yīng)用前景，決定了這一賽道的玩家也不會(huì)少，包括國際大廠恩智浦、Qorvo和本土企業(yè)清研訊科、紐瑞芯等等，競(jìng)爭會(huì)非常激烈。加特蘭作為后來者，如何打造自己的競(jìng)爭優(yōu)勢(shì)和護(hù)城河？
陳嘉澍介紹，在2023年正式?jīng)Q定開始UWB產(chǎn)品開發(fā)之前，加特蘭走訪了一系列車企，了解到當(dāng)下UWB技術(shù)在汽車領(lǐng)域應(yīng)用落地還面臨幾大痛點(diǎn)，包括探測(cè)范圍比較有限，當(dāng)前產(chǎn)品在實(shí)際應(yīng)用中可能只有十幾米的探測(cè)距離，遠(yuǎn)了就不穩(wěn)定；在有障礙物遮蔽的情況下，非視距范圍內(nèi)測(cè)量變得不太穩(wěn)定；UWB芯片功能單一，一套UWB系統(tǒng)硬件往往只實(shí)現(xiàn)數(shù)字鑰匙這一單一的應(yīng)用場(chǎng)景；最后是當(dāng)前的UWB方案功耗會(huì)比較高，很難實(shí)現(xiàn)長待機(jī)的應(yīng)用。
加特蘭最新推出的“Dubhe”系列UWB SoC產(chǎn)品就針對(duì)以上痛點(diǎn)逐一進(jìn)行破解。
首先，Dubhe系列是全球首款支持最新一代UWB規(guī)范802.15.4ab標(biāo)準(zhǔn)的SoC產(chǎn)品，這一標(biāo)準(zhǔn)預(yù)計(jì)要到今年晚些時(shí)候或明年初才會(huì)最終凍結(jié)。802.15.4ab標(biāo)準(zhǔn)的新特性包括物理層速率、測(cè)距包結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，以及在MMS（多毫秒）測(cè)距包的鏈路增益方面，包括發(fā)射功率和接收靈敏度的性能提升。802.15.4ab標(biāo)準(zhǔn)的最大亮點(diǎn)是首次提出了讓UWB專注于其優(yōu)勢(shì)的測(cè)距能力，同時(shí)結(jié)合BLE窄帶通信系統(tǒng)來完成數(shù)傳功能，從而獲得更高的發(fā)射功率和接受靈敏度的技術(shù)方案。有了基于新標(biāo)準(zhǔn)的鏈路增益模式就可以完美解決前面提到的現(xiàn)有UWB方案覆蓋范圍不足、抗干擾差、穿透力差等數(shù)字鑰匙的典型痛點(diǎn)問題。
其次，Dubhe產(chǎn)品具備2T4R的雷達(dá)功能，解決了現(xiàn)有方案功能和應(yīng)用場(chǎng)景單一的問題，也剛好充分發(fā)揮了加特蘭在毫米波雷達(dá)領(lǐng)域十年的技術(shù)積累和優(yōu)勢(shì)。肖俊明提到，“在雷達(dá)的鏈路運(yùn)算方面，基于加特蘭特有的雷達(dá)基帶、射頻和算法，在2T4R的配置下支持高達(dá)142dB的鏈路預(yù)算性能，相對(duì)當(dāng)前Solution X的118.5dB的鏈路預(yù)算增加了高達(dá)23.5dB；在通道數(shù)和天線數(shù)量方面，Dubhe的收發(fā)數(shù)是二發(fā)四收，最多四個(gè)天線，相比1T2R兩個(gè)天線的產(chǎn)品有更高的天線增益、更好的天線隔離度以及在數(shù)字鑰匙、雷達(dá)多場(chǎng)景復(fù)用下面靈活的定向天線、全向天線的靈活配置性；針對(duì)UWB的多用途復(fù)用需求，這顆產(chǎn)品讓UWB雷達(dá)模式不但滿足基本的場(chǎng)景，同時(shí)在車用雷達(dá)上更加穩(wěn)定可靠；我們也創(chuàng)新性的通過2T4R的設(shè)計(jì)讓這款UWB SoC芯片具備了角精度解角能力，通過特殊的天線布陣支持高達(dá)14度的解角能力，相比1T2R的方案，解角能力帶來的優(yōu)勢(shì)是在復(fù)雜場(chǎng)景下的抗干擾性、分辨率更高?！?/p>
此外，Dubhe產(chǎn)品基于TSMC 22納米工藝設(shè)計(jì)，相較市面上主流的基于28納米的產(chǎn)品功耗下降了20%，相較基于40納米的產(chǎn)品功耗下降了65%。肖俊明表示，“加上我們創(chuàng)新性的低功耗設(shè)計(jì)，包括全數(shù)字化的發(fā)射機(jī)設(shè)計(jì)，以及自適應(yīng)快速的同步機(jī)制可以快速鎖定，節(jié)省鎖定時(shí)間，和經(jīng)過優(yōu)化的解調(diào)和譯碼性能確保一次通信成功率，快速AGC鎖定，以及高性能DFE數(shù)字前端，所有這些先進(jìn)的工藝和創(chuàng)新的設(shè)計(jì)達(dá)成了極佳的低功耗表現(xiàn)。”
加特蘭的Dubhe系列能夠成為全球首款搭載最新UWB標(biāo)準(zhǔn)并結(jié)合2T4R雷達(dá)能力的SoC產(chǎn)品，也體現(xiàn)了其一直堅(jiān)持的“me first”的創(chuàng)新理念，即通過引領(lǐng)性的創(chuàng)新來提升產(chǎn)品競(jìng)爭力并創(chuàng)造客戶價(jià)值。
如陳嘉澍所述，“在2023年加特蘭正式?jīng)Q定進(jìn)入車用UWB芯片開發(fā)后，我們?cè)谛袠I(yè)內(nèi)招募了50位無線通信領(lǐng)域非常資深的專家，和我們已有的數(shù)模車規(guī)芯片的開發(fā)團(tuán)隊(duì)構(gòu)建了超過百人的UWB專職開發(fā)團(tuán)隊(duì)。同時(shí)我們也第一時(shí)間加入到標(biāo)準(zhǔn)的討論制定中，到今天為止我們?cè)贗EEE 802.15組織中已經(jīng)有5位投票成員，為下一代標(biāo)準(zhǔn)802.15.4ab貢獻(xiàn)了兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)專利?！?/p>
顯然，做UWB產(chǎn)品，加特蘭是認(rèn)真的。
