在9月26日舉行的“2023汽車半導(dǎo)體生態(tài)峰會暨全球汽車電子博覽會”感知專場，長沙馳芯半導(dǎo)體科技有限公司解決方案部總監(jiān)李宇帶來《超寬帶感知助力汽車智能化新紀(jì)元》的主題演講，分享了馳芯在UWB技術(shù)領(lǐng)域的成果以及對UWB在更廣范圍應(yīng)用的思考和探索。
發(fā)表時(shí)間：2023-09-27 12:53
集微網(wǎng)消息，2023年9月26-27日，“2023汽車半導(dǎo)體生態(tài)峰會暨全球汽車電子博覽會”在深圳福田會展中心隆重舉行。本次會議以“鏈啟芯程 智造未來”為主題，由廣東省工業(yè)和信息化廳、深圳市工業(yè)和信息化局和中國能源汽車傳播集團(tuán)指導(dǎo)，《中國汽車報(bào)》社主辦，愛集微承辦。
在9月26日舉行的“2023汽車半導(dǎo)體生態(tài)峰會暨全球汽車電子博覽會”感知專場，長沙馳芯半導(dǎo)體科技有限公司解決方案部總監(jiān)李宇帶來《超寬帶感知助力汽車智能化新紀(jì)元》的主題演講，分享了馳芯在UWB技術(shù)領(lǐng)域的成果以及對UWB在更廣范圍應(yīng)用的思考和探索。
長沙馳芯半導(dǎo)體科技有限公司解決方案部總監(jiān)李宇
UWB技術(shù)車端運(yùn)用時(shí)代開啟，馳芯半導(dǎo)體SoC芯片為交互提供更豐富想象空間
CCC（車機(jī)互聯(lián)聯(lián)盟）于2021年7月份的第三版協(xié)議將UWB確定為第三代智能鑰匙核心技術(shù)，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范了UWB的物理層、MAC層和安全協(xié)議，明確了第三代的智能車鑰匙是一個(gè)UWB+BLE+NFC融合的系統(tǒng)。
李宇介紹，馳芯半導(dǎo)體創(chuàng)立于2020年6月，總部位于湖南長沙湘江新區(qū)芯城科技園，同時(shí)設(shè)有上海子公司，公司專注于超寬帶（Ultra Wide Band，簡稱UWB）芯片的研發(fā)和銷售，公司聚焦于UWB芯片的設(shè)計(jì)和銷售，推出的CX310系列UWB SoC芯片已通過FiRa聯(lián)盟認(rèn)證，并實(shí)現(xiàn)與多種商用終端互聯(lián)互通。
馳芯半導(dǎo)體核心成員來自國內(nèi)外一線半導(dǎo)體設(shè)計(jì)企業(yè)，且從業(yè)經(jīng)驗(yàn)全部超過10年，是一支具有豐富通信芯片設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)和戰(zhàn)斗力的團(tuán)隊(duì)。公司核心技術(shù)均自主研發(fā)，包括模擬、射頻、基帶、算法、協(xié)議棧軟件、應(yīng)用軟件和硬件方案，能夠?yàn)榭蛻籼峁﹖urnkey方案和服務(wù)。
目前，馳芯半導(dǎo)體已完成UWB核心技術(shù)（高速脈沖通信技術(shù)、超低功耗技術(shù)、安全技術(shù)，精準(zhǔn)定位算法，高分辨率雷達(dá)算法等）的研發(fā)工作，CX310和CX500 UWB芯片產(chǎn)品已開發(fā)成功，獲得國家專利60余項(xiàng)，以及湖南省科技型企業(yè)、專精特新企業(yè)認(rèn)定。
李宇指出，UWB具備大帶寬、低時(shí)延的特征，幀長低于1ms，支持超低延遲通信、測距、雷達(dá)偵測等。其次，UWB還有窄脈沖、高精度的特點(diǎn)，符號寬度2ns，搭配高精度測距算法，可以獲得厘米級測距、雷達(dá)測量。此外，UWB具備高安全性，抗注入攻擊以及中繼攻擊，動態(tài)STS功能還可以對抗密鑰破解。
UWB感知可以分為主動感知和被動感知，主動感知包含精準(zhǔn)測距和精準(zhǔn)測角；被動感知包括單站雷達(dá)和多站雷達(dá)。
李宇指出，從系統(tǒng)的維度上，UWB數(shù)字鑰匙融合了UWB、BLE、NFC三種無線通信技術(shù)。UWB在方案中的主要作用是完成車端和鑰匙端的測距以及對鑰匙的精準(zhǔn)位置跟蹤。
UWB數(shù)字鑰匙車端的兩種比較典型的布局分別采用了5錨點(diǎn)和4錨點(diǎn)的方式，在實(shí)際方案選擇時(shí)，可以根據(jù)不同的車型，以及預(yù)期達(dá)到對鑰匙感知的效果來選擇需要使用的方案。
李宇表示，鑒于UWB出色的主動感知能力，實(shí)現(xiàn)了鑰匙無感化，同時(shí)為車機(jī)交互提供了更豐富的想象空間。
“雄心勃勃”的UWB，解鎖更多未來應(yīng)用
李宇指出，除了智能車鑰匙功能，UWB還可以作為新一代CAR ID。如果將汽車當(dāng)成一個(gè)智能終端來看，目前對汽車進(jìn)行“身份認(rèn)證”的方式主要包括車牌識別與ETC兩種方式。在實(shí)際應(yīng)用場景中，車牌可能會受環(huán)境、雨雪天氣的影響，導(dǎo)致攝像頭拍照清晰度不足，很多時(shí)候沒辦法很順利識別，用戶體驗(yàn)度低。此外，由于ETC系統(tǒng)過于復(fù)雜，要想推廣到一些更加普遍、日常場景里面也是非常困難的。
對比與前述兩者，UWB在精準(zhǔn)定位以及高安全性的加持下，可以提供更加可靠且成本可控的汽車“身份認(rèn)證”方案，可用于無感出入停車場、車位鎖自動落鎖與解鎖、智能充電樁等場景。作為新一代CAR ID，一旦基礎(chǔ)設(shè)施搭建完備后，UWB將會提供更多的應(yīng)用方案。
UWB還是一種出色的雷達(dá)探測技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)車內(nèi)CPD，車外無感操控等功能。UWB雷達(dá)可支持探測毫米級別的輕微擾動，因此無論被鎖車內(nèi)的兒童在移動、睡眠或者暈厥，都可以保證很高的檢出概率。相比于傳統(tǒng)的攝像頭或毫米波雷達(dá)方案，UWB雷達(dá)具有穿透性好、無懼遮擋、功耗低、無隱私泄露風(fēng)險(xiǎn)等優(yōu)勢。此外，針對車內(nèi)空間較大且環(huán)境復(fù)雜的車型，可以采用雙錨點(diǎn)方案時(shí)，還可以利用UWB獨(dú)有的協(xié)作感知（多站雷達(dá)）能力，可以將雷達(dá)覆蓋能力進(jìn)一步提升。
在車端應(yīng)用，UWB可帶來人車交互新體驗(yàn)。結(jié)合車端對UWB鑰匙的定位信息和UWB的雷達(dá)的動作識別功能，可以通過自定義動作模式對車門、后備箱、車燈等進(jìn)行無接觸操控；此外，在結(jié)合UWB雷達(dá)DoA能力，可以實(shí)現(xiàn)更豐富和精準(zhǔn)的動作模式識別。
在下一代UWB標(biāo)準(zhǔn)中，將采用NBA-MMS技術(shù)來實(shí)現(xiàn)增強(qiáng)測距功能，使UWB的鏈路預(yù)算提升10dB以上。同時(shí)還要求UWB雷達(dá)支持Frequency stitching，也就是頻譜拼接技術(shù)。在不增加帶寬的前提下，僅通過數(shù)字信號處理算法，在接收端把若干個(gè)500M帶寬的信號拼接成一個(gè)帶寬1GHz以上的信號。這樣帶來的好處是在芯片功耗、面積均不顯著增加的同時(shí)，可以將典型的雷達(dá)距離分辨率從7.5cm改善到不超過3.5cm，并且在角度分辨率上也有相應(yīng)的改善。
李宇介紹到，在新技術(shù)的加持下，UWB可以突破駐車感知場景，為行車感知提供更多的可能性。融合UWB的精準(zhǔn)測距以及雷達(dá)探測能力后，可用于增強(qiáng)或者輔助 NOA(自動導(dǎo)航輔助駕駛) 、FCW(前向碰撞預(yù)警) 等功能，為車輛行駛安全提供更多的保障，在V2X方面，可以為車路協(xié)同提供更好的解決方案。
