上汽数字钥匙开发实践与思考

数字钥匙是以智能设备为载体，通过与车的信息交互，实现身份信息的传递和认证，钥匙形态由实体走向虚拟。

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2024年7月10日，在汽车数字钥匙技术论坛上，上汽集团创新研究开发总院车身电子系统设计经理李峰指出，UWB+BLE+NFC是当前数字钥匙的理想解决方案。UWB能够实现一种硬件拓展多种应用，如脚踢尾门、防入侵检测、自动泊车、车内活体检测、占位检测、自动充电等功能，有效降低整车成本。BLE作为辅助，具有低功耗等优势。NFC实现场景补充，智能终端电量较低时仍能用NFC实现解闭锁。

另外，AI技术的加持助力实现个性化。如数据分析用户喜好，结合钥匙账户推荐出行路线；与周边充电站互联，自动充电。李峰围绕上汽数字钥匙开发实践、开发挑战、开发思考等三大方面进行了详细阐述。 

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李峰 | 上汽集团创新研究开发总院 车身电子系统设计经理

以下为演讲内容整理：

上汽数字钥匙开发历程

大家日常频繁使用的解锁功能，如手机解锁和家庭门锁解锁，便是此历程的缩影。手机解锁方式从传统的按键解锁，到智能手机的滑动解锁，再到后来的数字密码解锁，指纹解锁，直至现今的人脸识别解锁，安全性与便捷性不断提升。

在车载和家庭门锁领域，解锁方式的演变同样显著。家庭门锁从传统的机械钥匙，发展到密码锁，再到联网锁，集成了指纹解锁、NFC密码以及报警功能。这一演变趋势也影响到了汽车行业，汽车钥匙从机械钥匙发展到智能钥匙，再到数字钥匙。当前，虽然多数汽车品牌仍保留实体钥匙以满足特殊需求，但智能钥匙和数字钥匙的并存已成为新趋势，预示着未来数字钥匙的广泛应用。

数字钥匙，根据CCC的定义，是通过数字化授权实现车与手机的通讯，进行身份信息的传递与认证，从而使钥匙形态由实体转变为虚拟。上汽数字钥匙已经历了三代的发展。2016年，我们推出了基于手机蓝牙的第一代数字钥匙，尽管当时用户体验尚待提升，但已标志着数字钥匙时代的开启。随后，我们基于蓝牙和ICCE协议推出了第二代智能无感数字钥匙，完全替代了实体智能钥匙，并扩展了遥控泊车、钥匙分享等应用场景。 

图源：上汽

目前，我们正在研发基于CCC协议和UWB技术的第三代数字钥匙，以解决精准定位问题。UWB的精准定位功能将开启更多个性化场景，如智能迎宾、送宾，以及自动化的开关门和泊车等。预计2025年，基于UWB的车型将投产。

数字钥匙开发挑战

在数字钥匙的开发过程中，我们面临了诸多挑战。数字钥匙涉及云、管、端等多个环节，技术层面涵盖云服务、计算机、密码学、蓝牙UWB通信技术以及手机APP应用等，实现难度较大。同时，在组织层面，数字钥匙的开发涉及多个业务部门，如云端、车端、APP以及生产制造系统等，如何协同各部门在统一目标下完成开发任务亦是一项重大挑战。 

图源：上汽

在项目层面，车端、云端和APP等多个功能模块的组合，使得基线目标的统一和问题的快速响应变得尤为关键。特别是数字钥匙的开发，其数字化的特点和云-管-端的链路复杂性给我们带来了巨大的挑战。

另外，车端多系统的耦合性也是一个极大的挑战。与传统钥匙仅用于解锁不同，智能钥匙的演进引入了智能进入的概念，这需要我们将原本独立的子系统，如APP云端、账号、蓝牙、NFC、车锁、电动门等，进行深度融合。这种多系统的耦合对配合和控制的要求极高，也标志着我们智能进入系统正在从封闭向开放转变，对安全性的要求更高。

这也是一个跨域开发的典型案例，涵盖了智舱、车身、车联等多个业务领域。在此过程中，我们面临着一个核心挑战：如何在确保安全的前提下，最大化地提升用户体验。安全和体验的平衡是一个微妙而复杂的问题，尤其是在CCC体系下，我们需要在保证性能的同时，尽可能地满足用户的需求。例如，UWB设备的NFC解锁必须进行身份验证，车辆解锁后的启动授权时间也有限制。在做CCC3.0数字钥匙时，我们面临着流程复杂、交易和流程冗长的问题，这无疑对解锁的时效性和客户体验产生了一定的影响。

此外，多协议标准的兼容性也是我们需要考虑的问题。通讯协议、操作系统、手机品牌和智能设备的多样性给我们带来了不小的挑战。在通讯协议方面，数字钥匙涉及CCC、ICCE和ICCOA等多个协议，不同协议之间的适配对我们的资源、开发、调试都构成了挑战。特别是在与苹果进行CCC协议联调时，过程尤为曲折。

同时，APP端的挑战也不容忽视。安卓、IOS和鸿蒙等操作系统的升级对数字钥匙的体验产生了一定的影响。手机品牌的多样性也增加了我们的适配难度，特别是蓝牙性能的差异给我们带来了不小的困扰。手机的发布速度远快于汽车，这导致新款手机可能无法与旧款数字钥匙兼容，标定工作因此变得异常复杂。

智能设备的兼容性同样是一个重要的问题。除了手机，我们还需要考虑如何兼容同一品牌下的不同智能设备，如手表和手环等。 

图源：上汽

在开发数字钥匙的过程中，我们不断探索并寻求最佳的解决方案。UWB的高精度定位和信息安全优势，BLE的低功耗特性以及NFC在低电场景下的应用都为我们提供了有力的支持。因此，我们认为UWB+BLE+NFC是未来数字钥匙的理想解决方案。同时，蓝牙CS技术的发展也为定位问题的解决提供了新的可能性。 

关于用户体验这一议题，虽然业界频繁提及，但对于何为优质体验却缺乏统一标准。在此方面，我们团队基于多年的开发经验，针对六大维度及25个核心场景，拟定了一份数字钥匙体验测试规范。希望基于这套规范，我们能够进行全面而细致的竞品对标分析，同时结合实际开发测试，以客观评估我们的数字钥匙体验水平。

在当前激烈的市场竞争环境下，成本控制成为了讨论的重要话题。原本我们预期在UWB技术推向市场初期，会更多地侧重于通过其功能丰富性来提升性价比。然而，今天的讨论中，也提到了AOA单锚点定位技术作为一种有效的解决方案，该方案也对控制整车成本起到了积极的作用。

目前，我们与合作伙伴已成功开发了脚踢尾门、车内活体检测以及防入侵检测等概念原型。此外，我们正在探索UWB技术在自动泊车场景中的应用，以期在提升性价比的同时，也能通过复杂数字链路背后的数据分析，为用户个性化出行提供更多赋能。我们正在新一代车型上开展大量埋点数据分析，深入研究用户使用特点，以便通过数据洞察来持续优化我们的服务体验。

随着数字钥匙时代的到来，用户身份与信息的绑定已成为趋势。我们正在探索如何利用这些宝贵的用户信息，为用户提供更加智能的出行推荐服务，并进一步拓展钥匙的使用场景。同时，在智能充电等场景中，我们也将积极尝试应用UWB或数字钥匙相关技术，力求为用户带来更加卓越的体验。

（以上内容来自上汽集团创新研究开发总院车身电子系统设计经理李峰于2024年7月10日在汽车数字钥匙技术论坛发表的《上汽数字钥匙开发实践与思考》主题演讲。）