超宽带（UWB）技术是一种具有革新性的无线通信方式，它以其独特的信号调制方式，实现了GHz级别的超宽频带通信。这种技术最初应用于军事雷达领域，通过发送纳秒至微秒级的非正弦波窄脉冲来传输数据，并借助TDoA和ToF算法，精确获取人员或物品的位置信息。
UWB技术的优势在于其对信道衰落的低敏感性、低发射功率谱密度、难以被截获的特点，以及相对较低的系统复杂度。特别值得一提的是，UWB能够提供厘米级的定位精度，这使得它在室内等复杂环境中能够实现高速无线接入。同时，其能耗极低，使得纽扣电池等小型电源也能满足其工作需求。随着汽车智能化的发展，尤其是自动驾驶技术的不断进步，对车辆定位精度的要求也越来越高。UWB技术因其高精度定位和低能耗特性，被广泛应用于汽车领域。从宝马推出的全新BMW iDrive系统开始，UWB技术逐渐进入中高端车型，成为实现数字钥匙、无钥匙智能进入、自动泊车等功能的关键技术。此外，UWB在车内智能网络和中继攻击防御方面也展现出巨大潜力。它不仅可以提升车内通信的效率和安全性，还能有效防御中继攻击，保障车辆通信的可靠性。
UWB数字钥匙代表了汽车钥匙技术的一次革新，它融合了UWB、BLE蓝牙和NFC等多种无线通信技术，不仅提供了更为便捷的车钥匙使用体验，还极大地增强了安全性。UWB的高精度测距能力，使得数字钥匙能够精确感知车身锚点的距离，实现10厘米级的高精度定位。这种定位精度在汽车场景中具有核心意义，能够为用户带来更加智能和个性化的用车体验。当用户接近车辆时，UWB数字钥匙能够自动触发车辆的各种功能，如迎宾灯、座椅位置调整等。而当用户远离车辆时，它也能自动锁车，确保车辆安全。此外，UWB数字钥匙的滚码解锁机制，大大提升了安全性，有效防止了中继攻击等安全漏洞。
在蔚来ET7等车型上，我们已经看到了UWB数字钥匙的实际应用。这些车型通过UWB+蓝牙+NFC的融合技术，为用户提供了更加便捷和安全的用车体验。这种技术的应用，不仅提升了汽车的智能化水平，也为未来的出行方式提供了更多的可能性。另一方面，自动泊车AVP技术则是借助UWB等高精度定位技术，实现了车辆在停车场内的自动驾驶、自主避障和智能搜索车位等功能。在地下停车场等GPS信号无法覆盖的环境中，UWB定位技术的厘米级精度显得尤为重要。它能够确保车辆在复杂环境中稳定、准确地找到可停车位，并自主完成泊车过程。
AVP技术的实现，不仅依赖于UWB等定位技术，还需要车辆传感器、停车场智能化改造等多种技术的协同作用。通过V2X（车对外界信息交互）技术的支持，车辆可以与云端、基础设施和其他车辆进行信息交互，从而实现更加智能和高效的自动泊车功能。在自动泊车场景中，UWB的定位算法技术发挥着至关重要的作用。目前，常用的定位算法有TOF、TOA和TDOA三种。其中，TOF算法为基础，它能够实现精确测距。在此基础上，TDOA算法利用信号到达不同基站的时间差来计算距离差，从而确定被测标签的位置。这种算法的定位精度极高，最高可达30厘米。为了确保定位的准确性，我们还需要考虑环境因素，如金属和玻璃对超宽带信号的干扰。因此，在通过TDOA算法得出距离后，我们还需要利用滤波信号技术来过滤信号杂音，保证定位点的稳定。
在车内活体检测方面，UWB技术同样展现出了其独特的优势。通过利用UWB优秀的动态感知能力和多普勒原理，我们可以实时监测车内的生命体征状态，包括动态人员动作和静态人体呼吸。这一技术不仅可以提醒驾驶员注意婴儿或宠物的遗留问题，还能实现智能化的活体检测。与传统的摄像头识别方式相比，UWB技术更好地保护了隐私，避免了潜在的风险。实现车内活体检测的关键在于复用车端的UWB硬件，并匹配专门的UWB雷达算法。这种技术不仅可以实现UWB活体雷达和UWB脚踢雷达等酷炫功能，而且无需增加额外的成本。具体来说，我们至少需要两组超宽带天线和信号处理器。这些天线设置于停车区域的两侧，用于向车辆内部发射超宽带信号并接收来自车辆内部的信号。信号处理器则负责获取并分析这些信号，根据信号的波动状态来判断车辆内部是否存在活体。
