UWB（超宽带）技术，正在跳出大众认知里“数字车钥匙”的单一标签。
长期以来，行业对UWB的认知大多停留在高精度测距定位层面，依托这一能力，UWB 数字钥匙已经在大量量产车型上车落地，成为智能汽车的标配功能之一。但随着汽车感知需求持续迭代，仅靠测距已经很难充分释放UWB硬件平台的全部潜力。
近期，加特兰发布《IEEE 802.15.4ab下的UWB感知技术白皮书》，系统解读新一代IEEE 802.15.4ab标准定义的UWB Sensing（UWB感知）技术框架，为行业描绘出UWB从 “单一测距工具”演进为测距感知短距通信一体化无线平台的清晰路径。
■ 打破私有方案桎梏，标准化协同感知补齐产业短板
在UWB感知标准化之前，行业已经出现大量UWB雷达类应用，座舱儿童遗留检测CPD、活体感知LPD、脚踢感应尾门已经实现部分车型量产，但这些方案普遍存在明显天花板。
白皮书资料显示，传统私有UWB雷达大多是单锚点模式，一个锚点完成发射与回波接收；即便整车部署多个UWB锚点，各个节点也是独立运行，无法共享感知数据，不能形成多视角联合观测。没有统一标准化的 CIR（信道冲激响应）报告机制，设备之间不能交互原始信道数据，不同供应商产品无法互操作，应用拓展能力受限。
而IEEE 802.15.4ab标准带来的标准化UWB感知能力，把分散独立的UWB节点组织成可协同工作的感知网络，让这套无线技术的应用边界被彻底拓宽。加特兰市场标准工程师李文正表示：“UWB感知，就是UWB设备发射探测信号，信号在环境当中发生反射、折射之后，UWB设备接收回波，通过解析回波携带的无线信息，判断环境内目标物体是否存在，以及目标物体的距离移动趋势等特征，完成对空间环境的数字化还原。”
作为CCC全球车联联盟中国市场工作组副主席，李文正站在全球产业视角进一步分析，UWB正在从以精准测距为主，走向测距、感知和短距数据通信融合；产业形态也在从单设备、单功能的私有实现，向多设备协同、跨厂商互操作和平台化应用演进。UWB Sensing是未来非常重要的增长方向，也是UWB从单一功能技术走向多功能无线平台的关键一步。
IEEE 802.15.4ab标准定义了完整UWB感知体系：划分感知控制器、受控节点、发射节点、接收节点、代理请求设备等角色，定义单站、双站、多站、代理感知四大工作模式，同时新增专用SENS感知数据包、感知脉冲波形、CIR测量上报机制、频率拼接技术。
多站感知模式允许多个UWB节点分别承担发射、接收任务，从多个空间视角采集环境信道数据。各个锚点由感知控制器统一调度，规避信号互相干扰，多源观测信息融合之后，减少感知盲区，提升复杂多径环境下探测可靠性。
其中频率拼接是UWB感知重要的可选增强特性。通过把多个载波频率下采集的CIR信道信息拼接融合，拓展有效工作带宽，提升距离分辨力，改善静态障碍物识别性能，非常适配车库、座舱这类多反射环境。同时标准提供窗口式CIR上报、报告压缩、分片传输等机制，既可以上报原始信道数据，也支持上报经过算法处理后的目标特征结果，兼顾数据完整度与传输开销。
“新标准不是简单新增一项雷达功能，而是搭建一整套MAC+PHY完整标准化框架。” 李文正强调，“标准化意味着不同厂商符合802.15.4ab的UWB设备，可以加入同一套感知系统，完成协同调度、数据交互。这为整车平台化部署UWB感知系统建立了互操作基础，不再局限于单芯片厂商的封闭系统。”这也意味着主机厂在选型时，拥有更大供应链选择空间，不用被私有技术锁定。
■ OneUWB平台化复用，重构车载传感器成本逻辑
对于车企而言，任何一项新技术的引入，除了性能之外，成本、硬件复用性都是决策的关键考量。新增功能往往伴随硬件、控制器、线束的额外投入，会推高整车BOM成本，这也是很多新技术落地的现实阻碍。而UWB技术的最大的产业价值之一，就是“One UWB Platform”一套硬件平台承载多项功能，改变传统新增功能就要新增传感器的固有模式。
不少车型已经为UWB数字钥匙预埋了多颗UWB锚点硬件。数字钥匙主要使用UWB的测距能力；引入UWB感知之后，原有车身内外的UWB锚点硬件可以被二次复用，在不新增传感器硬件的前提下，叠加座舱感知、车辆周边感知等一系列功能。
白皮书介绍，这套平台可以分阶段实现UWB的应用扩展能力：基础功能可以完成数字钥匙与被动进入测距，进阶功能可以提供舱内、车周感知能力，面向未来演进可以承载低时延可靠数据交互，实现高阶移动安全功能。功能叠加越多，单功能摊薄下来的综合成本就越可观。
李文正向《中国汽车报》记者解释这套成本逻辑：“传统车载开发逻辑，增加一项新功能，就要新增一套传感器、控制器和软件。但OneUWB平台理念，是依靠同一套UWB锚点硬件、射频链路与软件框架，同时支持数字钥匙测距、CPD/LPD活体感知、泊车辅助、短距数据交互等多项业务。基于UWB硬件已经大量部署于整车系统，数字钥匙存在于整车，后续新增感知功能，更多是软件与算法迭代。复用的锚点越多，整套方案的综合成本优势就越突出。”
当然，UWB感知硬件对比传统超声波雷达，芯片本身物料成本会更高。但不能孤立对比单一器件，要从整套系统综合能力看待。“如果只看倒车泊车单一功能，UWB硬件成本会高于超声波雷达。但UWB这套硬件除泊车之外，还可以同时完成数字钥匙、舱内活体检测、手势识别等多项功能，把多项功能的成本分摊到同一套硬件，综合成本就具备竞争力。”李文正如是说。
在Dubhe平台上，加特兰实现测距和感知时隙级调度复用，UWB数字钥匙会话与泊车感知会话可以并行工作，互不干扰，解决了产业关心的多功能并发冲突痛点。硬件层面Dubhe平台采用2T4R收发架构，搭配雷达泄漏抑制RLS技术，实现约 3050dB泄漏抑制，多通道稳定信噪比维持在5560dB，为高度测量、悬垂障碍物检测提供硬件基础。
成本友好并不代表UWB感知会迅速下探入门车型。“现阶段UWB整套系统更多率先落地中高端车型。入门车型硬件预算有限，优先保障数字钥匙基础能力。随着产业规模扩大，未来会逐步向下渗透”，李文正客观评价。对于车企来说，平台化方案还带来另一重收益：整车预埋UWB硬件，可以通过后续OTA持续解锁感知类新功能，实现车辆能力持续升级，提升产品全生命周期价值。
■ 多场景落地加速，UWB形成跨座舱内外感知矩阵
依托标准化协同感知与平台硬件复用两大基础，UWB感知正在从概念走向量产落地，覆盖舱内感知、舱外近车身交互、车周泊车辅助、移动安全等多个汽车场景，同时向智能家居、养老监护、工业安全等非车领域延伸。
“在汽车领域，数字钥匙只是UWB规模化应用的起点。随着感知能力逐步成熟，UWB 还将拓展到舱内生命检测、泊车辅助，以及Mobility Safety等场景。这套软硬件一体化底座，可以同时承载测距、感知和通信能力，帮助整车持续拓展新的安全与智能化功能”，李文正表示。
座舱内部，标准化UWB感知的多锚点协同能力，进一步解决大空间座舱感知盲区问题。通过多个车内锚点协同观测，对多排座舱进行分区感知，不仅可以判断座位是否有人，还可以识别呼吸带来的微运动，支持乘客位置感知，为座舱个性化服务提供输入。不同于摄像头方案，UWB属于非视觉感知，不需要采集图像信息，天然具备隐私保护优势，暗光、遮挡环境依旧可以正常工作。
车身周边场景，传统超声波雷达长期作为泊车感知主力，但行业长期受限于固有短板。李文正介绍，超声波雷达很难完成高度维度信息探测，面对悬垂障碍物、高低差障碍物识别能力弱；近距离探测也容易存在盲区。
而基于IEEE 802.15.4ab的UWB泊车辅助系统PAS，可以完成高度测量、悬垂物体检测，同时对路沿、立柱、墙体这类静态障碍物实现稳定探测。借助双站、多站感知模式，把发射和接收分配到不同锚点，规避单锚点发射泄露掩盖近距离弱反射信号的缺陷。
“泊车不只是探测水平距离，还要识别悬垂的管道、屋檐这类高于保险杠平面的障碍物，这恰恰是超声波雷达的薄弱点。”李文正表示。同时多锚点统一调度，规避各个UWB 节点自发工作带来的互相干扰，进一步提升复杂车库环境下的可靠性。
加特兰已经基于Dubhe平台完成PAS泊车辅助系统demo验证，多家车企正在开展评估，预期未来一到两年会逐步走向量产装车。尾门脚踢感应这类近车身交互功能，也可以依托标准化UWB感知升级，多视角观测降低误触发概率。
白皮书提到，UWB感知并不追求完全替代其他传感器，而是根据场景需求形成互补。部分场景可以实现替代，部分场景需要多传感器融合。“泊车场景下从性能指标看UWB感知有机会替代超声波雷达；座舱内如果需要精细区分并排多名乘客，毫米波雷达会更加合适，技术选型要匹配具体功能目标”，李文正说。
全球科技市场情报与咨询机构ABI Research预测，支持UWB功能的设备出货量将从 2024年4.36亿台增长至2030年接近14亿台，汽车市场是拉动增长的核心赛道之一。在车企与Tier1不断寻找传感器方案差异化的当下，标准化UWB感知正在成为被低估的技术方向。
从产业节奏看，法规推动将加速车载UWB感知普及，部分国家地区已经对车内儿童遗留检测提出强制或者建议性要求，会拉动CPD、LPD相关功能快速上车。
当前UWB感知产业依然处在标准化落地的早期，从标准文本到车规级量产产品，仍然需要产业链持续打磨。芯片、车企、Tier1需要共同验证不同工况下性能一致性，解决复杂整车电磁环境下的稳定性问题。但不可否认，UWB已经跨过单纯做测距定位的时代，测距感知通信一体化的平台能力，正在为智能汽车感知体系提供一条差异化的技术路径。
来源：中国汽车报
