智能座艙——數(shù)字鑰匙系統(tǒng)

智能座艙有多個(gè)子系統(tǒng)，包括中控、娛樂(lè)、語(yǔ)音交互、監(jiān)測(cè)和數(shù)字鑰匙。數(shù)字鑰匙用數(shù)字方式生成，可以遠(yuǎn)程控制和啟動(dòng)車(chē)輛，現(xiàn)在很普遍。本文將詳細(xì)介紹其過(guò)去、現(xiàn)在、未來(lái)，并對(duì)數(shù)字鑰匙系統(tǒng)的設(shè)計(jì)進(jìn)行總結(jié)，希望對(duì)你有所幫助。

智能座艙是一個(gè)由多個(gè)子系統(tǒng)組成的復(fù)雜體系，包括中控系統(tǒng)、娛樂(lè)系統(tǒng)、語(yǔ)音交互系統(tǒng)、監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、數(shù)字鑰匙系統(tǒng)等。

為了更好地學(xué)習(xí)和總結(jié)，這里我從什么是數(shù)字鑰匙，數(shù)字鑰匙的過(guò)去、現(xiàn)在、未來(lái)，數(shù)字鑰匙系統(tǒng)架構(gòu)、數(shù)字鑰匙與車(chē)通信技術(shù)、數(shù)字鑰匙相關(guān)流程舉例等角度，梳理和總結(jié)我對(duì)智能座艙數(shù)字鑰匙系統(tǒng)的理解。

一、汽車(chē)鑰匙的過(guò)去、現(xiàn)在、未來(lái)

在汽車(chē)智能化的發(fā)展過(guò)程中，在用戶(hù)需求、技術(shù)、政策、行業(yè)規(guī)范等因素的驅(qū)動(dòng)下，汽車(chē)鑰匙的形態(tài)也逐漸從傳統(tǒng)的機(jī)械鑰匙向智能化、數(shù)字化和無(wú)鑰匙化的方向發(fā)展。在這里，我將汽車(chē)鑰匙進(jìn)化過(guò)程劃分為物理鑰匙、數(shù)字鑰匙、數(shù)字鑰匙 + 生物鑰匙三個(gè)階段。

物理鑰匙：物理鑰匙是指具備獨(dú)立實(shí)體的鑰匙 ，包括機(jī)械鑰匙、遙控鑰匙、智能鑰匙、NFC 卡片等，這類(lèi)汽車(chē)鑰匙在使用過(guò)程中會(huì)存在，易丟失、容易被復(fù)制、不夠安全、不夠便捷等問(wèn)題。如，車(chē)主出門(mén)的時(shí)忘記帶鑰匙，則無(wú)法使用車(chē)輛。在人越來(lái)越依賴(lài)智能移動(dòng)設(shè)備的現(xiàn)在，傳統(tǒng)的物理汽車(chē)鑰匙無(wú)法滿足人出門(mén) " 只帶一部手機(jī) " 的便利追求。

數(shù)字鑰匙：數(shù)字鑰匙的本質(zhì)是將傳統(tǒng)的汽車(chē)鑰匙 " 數(shù)字 " 化，以智能手機(jī)、手環(huán)、手表等智能移動(dòng)設(shè)備作為載體，利用藍(lán)牙、NFC、UWB 等技術(shù)與車(chē)端進(jìn)行通信，幫助用戶(hù)便捷、安全的實(shí)現(xiàn)車(chē)輛功能的控制。這個(gè)方向之成立的關(guān)鍵原因之一是，因?yàn)橹悄芤苿?dòng)設(shè)備已經(jīng)成為工作、生活中的不可或缺的媒介，如手機(jī)支付、手機(jī)開(kāi)門(mén)、手機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)控等。

數(shù)字鑰匙 + 生物鑰匙：隨著生物技術(shù)識(shí)別技術(shù)（如指紋識(shí)別、面部識(shí)別、虹膜識(shí)別、聲音識(shí)別等）在汽車(chē)上的應(yīng)用越來(lái)越成熟和普及，汽車(chē)鑰匙可能向數(shù)字鑰匙 + 生物鑰匙融合的方向發(fā)展，兩者的融合可以滿足用戶(hù)擴(kuò)充場(chǎng)景的需求，進(jìn)一步提高用車(chē)的安全性和便捷性。例如：出門(mén)沒(méi)帶手機(jī)時(shí)，用指紋識(shí)別也可以解鎖使用車(chē)輛。

二、什么是數(shù)字鑰匙？

1. 數(shù)字鑰匙概念拆解

1. 鑰匙數(shù)字化：數(shù)字鑰匙從字面上去理解，是將傳統(tǒng)的物理鑰匙轉(zhuǎn)化數(shù)字形式。這里的數(shù)字化，本質(zhì)上是通過(guò)數(shù)字密鑰憑證來(lái)管理智能設(shè)備與車(chē)輛之間的關(guān)系，從而實(shí)現(xiàn)通過(guò)智能設(shè)備來(lái)控制汽車(chē)。

2. 數(shù)字鑰匙載體：鑰匙數(shù)字化之后沒(méi)有實(shí)體，摸不著看不見(jiàn)，因此，要通過(guò)數(shù)字鑰匙實(shí)現(xiàn)與車(chē)輛的交互和相應(yīng)的車(chē)控功能，還需要為數(shù)字鑰匙找一個(gè)合適的載體。

從目前來(lái)看手機(jī)、手表、手環(huán)等移動(dòng)智能設(shè)備是適合的，這些設(shè)備自身具備很強(qiáng)的連接能力，可以與各種智能設(shè)備連接和融合，實(shí)現(xiàn)手機(jī)控制 " 一切 "，甚至替代一些傳統(tǒng)實(shí)體設(shè)備和物品，使得人們的生活更加便捷和高效。

例如：智能家居：通過(guò) Wi-Fi、藍(lán)牙或 ZigBee 技術(shù)，手機(jī)可以連接并控制家中的智能燈泡、智能插座、空調(diào)、窗簾等設(shè)備，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操控和自動(dòng)化控制?！謾C(jī)替代了遙控器；手機(jī)支付：借助 NFC 技術(shù)，手機(jī)可以實(shí)現(xiàn)近距離無(wú)線支付，用于公共交通、小額支付等場(chǎng)景?！謾C(jī)替代了錢(qián)包

3. 數(shù)字鑰匙與車(chē)輛之間的連接通信：在為數(shù)字鑰匙選擇了合適的載體之后，還需要根據(jù)需求選擇合適的通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)字鑰匙載體與車(chē)輛之間的連接與通信，這些技術(shù)包括 NFC、藍(lán)牙、UWB 等。

小結(jié)：在經(jīng)過(guò)拆解理解后，可以用一句話將汽車(chē)數(shù)字鑰匙概括為：汽車(chē)數(shù)字鑰匙是將傳統(tǒng)汽車(chē)鑰匙數(shù)字化，并以移動(dòng)智能設(shè)備作為載體，通過(guò) NFC、藍(lán)牙、UWB 等通信技術(shù)與車(chē)輛交互，實(shí)現(xiàn)無(wú)鑰匙進(jìn)入、啟動(dòng)與其他拓展功能。

2. 數(shù)字鑰匙優(yōu)點(diǎn)

相較于傳統(tǒng)物理鑰匙，數(shù)字鑰匙具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1. 便捷性高：使用傳統(tǒng)物理鑰匙，車(chē)主出門(mén)的時(shí)候必須記得帶鑰匙，要不然則無(wú)法使用車(chē)輛。有了數(shù)字鑰匙，用戶(hù)通過(guò)手機(jī)等移動(dòng)智能設(shè)備，用戶(hù)可以輕松實(shí)現(xiàn)車(chē)輛的解鎖、啟動(dòng)與其他功能。

2. 安全性高：統(tǒng)的物理鑰匙存在容易被復(fù)制、遺失、盜竊等問(wèn)題，這些問(wèn)題會(huì)對(duì)車(chē)輛的安全性造成一定的影響。相比之下，數(shù)字鑰匙在數(shù)字簽名、加密傳輸、防篡改、安全認(rèn)證等技術(shù)的加持下，具備極高的安全性，保障了用戶(hù)信息和車(chē)輛的安全性。

3. 方便共享：在使用傳統(tǒng)物理鑰匙時(shí)，如果朋友需要借用車(chē)輛，需要車(chē)主將鑰匙交接給朋友才能實(shí)現(xiàn)。有了數(shù)字鑰匙，車(chē)主可以根據(jù)需要，將數(shù)字鑰匙分享給家人、朋友，方便將車(chē)輛共享給他人使用。

4. 無(wú)限聯(lián)動(dòng)：傳統(tǒng)的鑰匙，只能用來(lái)開(kāi)鎖。數(shù)字化后的汽車(chē)鑰匙，突破了空間與時(shí)間維度的限制，不僅能滿足車(chē)輛解鎖與鎖定的基礎(chǔ)需求，還可以作為數(shù)字身份憑證，與更多的用車(chē)場(chǎng)景聯(lián)動(dòng)，例如：基于身份憑證的個(gè)性功能、代客泊車(chē)、汽車(chē)維修、汽車(chē)銷(xiāo)售、車(chē)后服務(wù)、共享用車(chē)、快遞到車(chē)等。

三、汽車(chē)數(shù)字鑰匙系統(tǒng)架構(gòu)

數(shù)字鑰匙系統(tǒng)是一個(gè)交互、構(gòu)造復(fù)雜的系統(tǒng)。在數(shù)字鑰匙與車(chē)輛交互的過(guò)程中，涉及到多設(shè)備端、多云端之間的數(shù)據(jù)交互和通信，具體包括車(chē)端、車(chē)輛服務(wù)平臺(tái)、智能設(shè)備端、智能設(shè)備服務(wù)平臺(tái)，這些設(shè)備和平臺(tái)共同構(gòu)成了數(shù)字鑰匙系統(tǒng)，通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)通過(guò)數(shù)字鑰匙對(duì)車(chē)輛的控制。

1. 車(chē)輛服務(wù)平臺(tái) & 車(chē)端設(shè)備

1. 車(chē)端設(shè)備：車(chē)端硬件設(shè)備主要包括車(chē)輛控制器（MCU）、通信元件、SE 安全元件等，這些硬件設(shè)備是實(shí)現(xiàn)車(chē)輛與數(shù)字鑰匙之間的連接與通信，以及相應(yīng)的車(chē)控功能的基礎(chǔ)。例如：車(chē)主的 " 數(shù)字鑰匙 " 與車(chē)輛通過(guò)通信元件建立連接之后，車(chē)主通過(guò)數(shù)字發(fā)出解鎖車(chē)輛的指令，則相應(yīng)的控制器會(huì)執(zhí)行解鎖車(chē)輛的指令。

2. 車(chē)輛服務(wù)平臺(tái)：汽車(chē)鑰匙的數(shù)字化與相應(yīng)車(chē)控功能的實(shí)現(xiàn)，除了需要基礎(chǔ)硬件設(shè)施的支持，還需要軟件層面的協(xié)同。車(chē)輛服務(wù)平臺(tái)，作為連接車(chē)輛和智能設(shè)備 & 服務(wù)平臺(tái)之間的橋梁，在整個(gè)數(shù)字鑰匙系統(tǒng)中扮演著重要角色，主要負(fù)責(zé)與智能設(shè)備側(cè)、車(chē)輛端的數(shù)據(jù)交互與指令下發(fā)，其核心業(yè)務(wù)包括用戶(hù)管理、車(chē)輛管理、智能設(shè)備管理、鑰匙數(shù)字化、鑰匙生命周期管理、車(chē)控、數(shù)據(jù)安全等。

2. 智能設(shè)備端 & 服務(wù)平臺(tái)

1. 智能設(shè)備端：這里的智能設(shè)備端，主要是指手機(jī)、手表、手環(huán)等移動(dòng)智能設(shè)備，它們作為數(shù)字鑰匙的載體，其自身需具備相應(yīng)的硬件基礎(chǔ)，來(lái)實(shí)現(xiàn) " 數(shù)字鑰匙 " 與車(chē)輛之間的連接與交互，主要包括，手機(jī)設(shè)備中的 NFC 芯片、藍(lán)牙芯片、UWB 芯片以及相關(guān)的安全芯片等。

2. Car APP：這里的應(yīng)用程序是指車(chē)廠為用戶(hù)提供的運(yùn)行在智能手機(jī)、手表等設(shè)備上的移動(dòng)應(yīng)用程序，用戶(hù)可以通過(guò)該應(yīng)用程序?qū)崿F(xiàn)數(shù)字鑰匙的授權(quán)與管理。

3. 錢(qián)包 APP：錢(qián)包 APP 是由移動(dòng)智能設(shè)備廠商提供的應(yīng)用程序。在汽車(chē)數(shù)字鑰匙應(yīng)用場(chǎng)景中，用戶(hù)需要將數(shù)字鑰匙與錢(qián)包 APP 綁定，才借助智能移動(dòng)設(shè)備的通信能力，使用數(shù)字鑰匙去實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的車(chē)控功能。

4. 智能設(shè)備服務(wù)平臺(tái)：智能設(shè)備服務(wù)平臺(tái)，是指智能設(shè)備廠商數(shù)字鑰匙業(yè)務(wù)的管理平臺(tái)，其核心業(yè)務(wù)包括用戶(hù)管理、鑰匙管理、車(chē)輛接入、設(shè)備管理、驗(yàn)證、數(shù)據(jù)安全服務(wù)、通信安全服務(wù)……等。例如：OPPO 的數(shù)字鑰匙服務(wù)，車(chē)主在 Car APP 完成綁卡后，OPPO 需要將汽車(chē)信息和藍(lán)牙信息注冊(cè)到 CarLink Service，以便進(jìn)行相應(yīng)的業(yè)務(wù)管理。

四、數(shù)字鑰匙與車(chē)的通信技術(shù)

將汽車(chē)鑰匙數(shù)字化，這件事本身并不復(fù)雜，復(fù)雜的是數(shù)字鑰匙與車(chē)輛之間的通信，想要通過(guò)數(shù)字鑰匙去實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的車(chē)控功能，還需要依賴(lài) NFC、藍(lán)牙、UWB 等通信技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)字鑰匙與車(chē)輛之間的連接與通信。