UWB數字鑰匙比藍牙鑰匙好在哪？
UWB是Ultra Wide Band的縮寫，表示超寬帶，UWB技術是一種超寬帶無線載波通信技術。UWB并不算是一項新技術，它在1960年時就被提出，當時主要用于軍事上的雷達系統。2007年，國際標準化組織ISO正式通過了MB-OFDM標準，這標志著UWB技術的第一個國際標準誕生。UWB被大眾所了解，是2019年蘋果在iPhone 11系列上配備了這一技術。隨著技術的成熟，各種終端設備開始集成UWB通信功能，如筆記本電腦、移動電話和智能汽車等電子產品。汽車中，我們可以使用的無線通技術有很多，比如NFC、藍牙、WIFI等，為什么還要使用UWB技術呢？
1：UWB的特點
UWB從名字上就可以看出它的特點“超寬帶”，超寬帶到底有什么好處呢？在通訊與信號處理學科中，有一個重要的定律，叫做香農定律，香農定律的公式如下：
公式中的C為信道容量(b/s)，B為信道帶寬（Hz），S為信號功率（W），N為噪聲功率（W），S/N是信噪比，表示信號的相對強弱。由公式可以看出，在信噪比S/N一定的情況下，信道容量C和帶寬B成正比，也就是帶寬越大，信道容量越大，也就是速度越快。反過來，當信道容量C一定的情況下，帶寬B越大，信噪比S/N可以越小，也就是說高帶寬可以容忍更大的干擾，所以具有很強的抗干擾性。UWB超寬帶中的“帶”有兩層含義，頻譜帶寬和射頻帶寬。頻譜帶寬就是指頻段，頻段是無線電波的一個特定頻率范圍，這個范圍被分配給無線通信使用，不同的無線通信技術使用不同的頻段，可以避免相互之間的干擾。
2：UWB的主要功能
UWB的功能主要有數據傳輸、雷達成像和測距定位三種功能。數據傳輸方面，由于WiFi和BLE技術應用更為成熟，所以在汽車的無線通信中很少使用UWB技術。雷達成像方面，UWB雷達可利用無線信號的多普勒效應，檢測周邊電磁環境的變化，通過電磁環境變化的特征，判斷是否存在運動或者活體呼吸。所以在車身域中可將UWB技術作為活體雷達和踢腳雷達使用，有效提升車輛安全性和便利性。測距定位方面，UWB憑借其厘米級的測距定位能力，得到了汽車行業的重視，從汽車數字鑰匙，到自主代客泊車（AVP，Automated Valet Parking）。目前各大手機廠商和主機廠以及產業鏈各環節的企業，都在瞄準UWB測距定位方面的應用去做相應的創新。我們接下來主要介紹下數字鑰匙中使用的UWB測距定位原理。
3：UWB定位技術
UWB超寬帶除了信道容量大，速度快，抗干擾強。UWB超寬帶采用的脈沖寬度為納秒或微秒級以下，理論上可以獲得厘米甚至毫米級的測距精度，所以適合高精度的測距定位。UWB主要的定位技術有3種，TOF（到達時間）、TDOA（到達時間差）和PDOA/AOA（出發角與到達角），目前很多產品與方案會同時支持多種算法，可根據應用場景進行靈活運用。
4：UWB與藍牙的區別
目前汽車中藍牙車鑰匙和NFC鑰匙已經大規模應用，那么UWB鑰匙與常見的藍牙鑰匙有什么區別呢？首先最大的區別就是UWB的精度要遠遠高于藍牙技術；其次，UWB的數據傳輸延遲小，傳輸速率也高于藍牙技術；最后，UWB的抗多徑干擾能力比藍牙要強。雖然UWB相對藍牙技術的優勢很明顯，但是UWB也有缺點，它的功耗比較高，成本也比較高。而藍牙技術應用的時間早，技術相對成熟。目前，UWB數字鑰匙和藍牙鑰匙各有優勢，分別適用于不同的應用場景。所以UWB數字車鑰匙并不一定完全替代藍牙車鑰匙，這兩種技術在一段時間內可能會共存，也可以根據具體需求和應用場景以互補的方式應用，下表是主要參數的對比。
5：小結
UWB超寬帶無線通信技術的特點是高精度、高安全性，其厘米級的定位精度優勢更適合數字鑰匙的應用。當前它的成本和功耗比較高，可以結合NFC場景補充功能和藍牙技術低功耗功能使用。隨著技術的進步、功耗的降低、手機UWB的普及和成本的降低，UWB未來有望成為數字鑰匙主流技術趨勢。
來源：汽車電控知識
