傳統的實體車鑰匙正在快速消亡。

眼下，出門不帶車鑰匙已經成為特斯拉、小鵬、寶馬等品牌智慧汽車使用者的日常。

基於藍芽技術，走近汽車即可直接開啟車門；基於 NFC 技術，用小小的門禁卡或者手機碰一下汽車，同樣可以實現車鑰匙的所有功能。

隨著智慧汽車的快速普及，自動駕駛和智慧座艙系統正在被越來越多的人所使用，同時還有一個不容易被觀察到的細節功能—智慧車門，或者說智慧門禁系統也在快速變成生活中的一部分。

而最近一兩年，恩智浦、蘋果、大陸等科技和汽車企業，還在快速推進 UWB 超寬頻技術在手機和汽車上的量產和普及。

得益於 UWB 技術的精確空間定位能力和高安全性，可以做出完全不需要掏出手機即可解鎖的的數字車鑰匙，同時安全性又遠超藍芽、移動網際網路等上一代技術。

可以說，眼下正是到了跟汽車鑰匙說再見的時刻。

那麼不同的智慧鑰匙技術到底有哪些優缺點？從機械鑰匙到數字鑰匙再到智慧鑰匙，又經歷了怎樣的一個變遷過程呢？今天車東西就跟各位讀者一起，回顧一下汽車門禁系統過去三十年的發展歷程。

一、第一代智慧門鎖：福特數字門鎖

上世紀 80 年代之前，大多數汽車都是使用機械鑰匙開啟車門，無論在便利性還是安全性上都有缺點。必須走到車前轉動鑰匙開鎖、車容易被偷成為當時用車的痛點，車企都在加緊研發新技術，在提升安全性的同時，也想讓人們徹底扔掉車鑰匙。

當時，福特在行業內率先推出了無鑰匙進入系統，也就是在駕駛座車門外把手上的數字小鍵盤，輸入密碼就能開鎖，下車之後可以徹底拋棄車鑰匙。

與同期扭動鑰匙才能開鎖的車輛相比，密碼鎖更安全，也更優雅。

福特將這一解鎖方式沿用至今，如今少數高階車型還在配備密碼門鎖，如果沒帶車鑰匙或者將鑰匙鎖在車內，擁有密碼就不致被鎖在車外。

▲福特部分高階車型配備密碼鎖

不過，整個汽車行業的智慧化發展，讓密碼門鎖有些落伍。很快行業內就出現了射頻訊號車鑰匙，車鑰匙像遙控器一樣，按下按鈕就能解鎖。隨著技術發展，有些車型甚至不用掏出車鑰匙就能直接解鎖車輛。

同時，解鎖和鎖定不需要人走到車前，使用更加方便。

從功能上來說，這種車鑰匙可以實現無鑰匙進入車輛，也能一鍵啟動，相比密碼門鎖有了巨大升級，同時這種解鎖方式也是最無感的，射頻訊號鑰匙成為當前行業內最常見的車鑰匙種類之一。

車輛通過發出一定頻率的訊號，與車鑰匙建立連線，只要訊號足夠強，車門就能夠解鎖。

顯然，這種技術存在一定的漏洞。

當訊號不強時，如果人為加強訊號，車門不就能打開了？

確實如此，通過儀器將射頻訊號加強，讓車輛誤以為車鑰匙離車很近，此時拉動門把手就能直接解鎖。進入車內後，利用無鑰匙啟動系統就能把車輕鬆開走。

顯然，無論是密碼鎖還是無鑰匙進入、啟動，雖然可以讓車鑰匙幾乎無感，但是安全性問題始終無法根治。

射頻訊號的車鑰匙發展了幾十年後，在移動網際網路時代，車鑰匙終於迎來了再一次的革新。

二、第二代智慧門鎖：藍芽 + 移動網際網路

隨著智慧手機的快速普及，智慧汽車也正在走進人們的生活。為了讓車主徹底拋棄車鑰匙，汽車廠商想到了用手機解鎖車輛，運用可以隨時隨地用的行動網路，還有低延遲的藍芽解鎖車輛，就是一大探索。

利用車載行動網路，即使車主沒在車輛旁邊，也可以檢查車門有沒有鎖上，或者幫助他人解鎖車門。

這是汽車網聯化的一大升級，如今特斯拉等造車新勢力基本都有配備這一功能，甚至一些傳統車企也有配備。

通過行動網路控制車門非常容易實現，但是安全性是一大難解的問題。

去年 8 月，特斯拉手機 APP 就曾出現 BUG，多名中國車主發現自己名下的車輛在特斯拉 APP 中消失，同時出現多輛來自全球多國的其他車輛，可以檢視車輛的所有資訊，還能正常使用特斯拉 APP 的遠端控制功能，包括解鎖車門、開啟車窗、開啟空調等。

▲微博網友 @袁啟聰釋出的博文

運用藍芽解鎖車輛也是取代射頻訊號車鑰匙的一種探索。車輛藍芽和移動裝置連線，配對之後，就能給車輛傳送指令，從而解鎖車輛。

利用藍芽技術解鎖車門同樣存在風險，最主要的原因在於藍芽連線存在干擾不太穩定，同時藍芽定位精度不高、MAC 地址容易被盜用等問題導致安全性較差。

一位特斯拉車主就向車東西表示，他車內的藍芽解鎖功能經常會遇到連線不穩定、響應速度慢等問題。

同時，藍芽裝置的 MAC 地址容易被複制，導致安全性存在漏洞。

在定位表現上，藍芽的精度並不高。通常情況下，藍芽裝置的通訊距離在 10 米左右，但藍芽的定位精度為 1 米，可能存在較大偏差。同時，如果僅有兩根藍芽天線互相通訊，定位僅限於距離，而沒有方位。

舉例來說，如果車主帶著手機進入藍芽連線範圍，車門就處於解鎖狀態，任何人都能拉開車門。

如果想要比較精準的藍芽定位，需要多根藍芽天線組成陣列，至少三根藍芽天線才能判斷出物體的方位。

在藍芽 5.1 版本中，原生支援了藍芽方向定位。通過到達角（Angle of Arrival）或者離去角（Angle of Departure），經過多天線的計算就能準確定位。在某些情況下，定位精度可以比此前提升 5 倍，方向角度的精度可以達到 5 度。

▲兩種利用藍芽測量方位的方法，都需要多根天線實現

不過，如果想要在空間中精準定位，藍芽天線需要 9 根（xyz 三個方向上分別三根天線定位）或者 16 根，這對於車輛來說，成本是個比較大的問題。

同時，真正原生支援藍芽 5.1 的移動裝置如今還少的可憐，小米、華為、OPPO、vivo 僅有部分新型號手機支援，最新的 iPhone 都是藍芽 5.0，沒有原生支援。

對硬體裝置要求高、成本高是一方面原因，另一方面，車企在設計藍芽解鎖的步驟時，為了安全也不會讓解鎖無感。

例如小鵬 P7 可以使用藍芽解鎖車門，但並非配對裝置靠近車輛就能解鎖，而是需要駕駛員拿出手機，在手機 APP 中點選解鎖，通過行動網路的認證之後才能開鎖，通過這一步驟，就能防止手機丟失後車也一併丟失的現象。

在智慧車門的探索之中，藍芽和移動網際網路解鎖車門確實是一大進步。但受限於通訊技術，這兩種解鎖方式在易用性上有所妥協，甚至在安全性上也不能完全保證。

這就讓藍芽和移動網的解鎖方式成為一個過渡性的產品。傳統的射頻訊號車鑰匙無法完全取消，仍然支援使用，新型解鎖方法僅在少數情況下應急使用，藍芽和行動網路始終沒能代替主流的射頻訊號車鑰匙。

三、第三代智慧門鎖：NFC 成智慧電動標配

除了藍芽、行動網路解鎖的方法，智慧汽車也在探索更加安全的解鎖方式，特斯拉等車企走在最前列，用 NFC 解鎖車門成為又一個新的探索。

如今，購買一輛特斯拉，車鑰匙並不是標配，取而代之的是一張 NFC 卡片，駕駛員只需要在 B 柱上刷卡，就能進入車內。小鵬 P7、比亞迪漢等車型也有類似的設計。

▲小鵬 P7 刷卡開車門

如果手機支援複製 NFC 卡片，這張卡就能直接寫入手機，用手機解鎖車門也能實現。

此後，比亞迪秦 Pro 超越版更進一步，原生支援在手機上繫結 NFC 卡片，手機在左側後視鏡上刷一下，就能解鎖車門。

▲比亞迪秦 Pro 超越版 NFC 車鑰匙

通過手機解鎖車門確實能夠拋棄車鑰匙，不過一旦手機沒電了，既打不了電話，又開不了車。與此同時，使用 NFC 解鎖車門，始終需要掏出手機或者拿出卡片，在易用性上甚至不如射頻訊號車鑰匙。

硬體上的 “缺陷”，軟體是有能力補齊的。NFC 解鎖的幾個痛點在 2020 年 6 月有了新的進展。

在去年召開的 WWDC 全球開發者大會上，蘋果正式釋出了 Car Key 手機車鑰匙功能。在與支援 Car Key 的車輛配對之後，只需要將手機靠近門把手，車門就能開啟。將手機放進車內的無線充電板上，車輛就能啟動。車東西去年曾對蘋果 Car Key 進行了深入報道《深度：蘋果乾掉車鑰匙》。

▲蘋果 Car Key 功能

與蘋果合作的首家車企是寶馬，去年 7 月 1 日之後生產的寶馬 1、2、3、4、5、6、8、X5、X6、X7、X5M、X6M、Z4、iX3 等車型都支援用手機解鎖，其中寶馬旗艦轎車寶馬 7 系不支援這項功能。移動裝置硬體要求是 2018 年釋出的 iPhone XR 或更新機型，AppleWatch Series 5 或更新機型。這項功能不一定要更新到 iOS 14，從 iOS 13.4 開始就支援這一功能。

可能有人會擔心，如果手機丟了怎麼辦？

在使用手機解鎖車輛時，可以為車鑰匙設定密碼或者指紋 / 面部解鎖，手機丟了也不會導致車輛丟失。如果沒有為車鑰匙設定密碼，也能通過 iCloud 遠端鎖定車鑰匙，降低財產損失。

此外，蘋果的車鑰匙功能還能通過 iMessage 與他人共享車輛的訪問許可權，也能隨時取消他人的許可權。在美國，如果將車輛授權給青少年駕駛員，還能限制車輛的加速、最高速度等引數，保障安全行駛。

▲可通過 iMessage 分享車鑰匙

還有一個問題，如果手機沒電了怎麼辦？

車鑰匙和 Apple Pay 交通卡類似，即便手機電量完全耗盡已經關機，車鑰匙還能堅持 5 個小時，在此期間可以解鎖車輛，上車之後就能用無線充電給手機補電。

在 WWDC 的演講中，蘋果軟體工程高階副總裁 Craig Federighi 表示，蘋果加入了行業聯盟——汽車通訊聯盟（CCC），正是這一聯盟制定了 Digital Key Release 2.0 規範，能夠讓蘋果和寶馬達成車鑰匙的合作。

▲Digital Key Release 2.0 規範中 NFC 與車通訊的流程

在汽車通訊聯盟官方網站上，也有不少車企和手機廠商的身影，小米、華為、OPPO、vivo 都是聯盟成員，同時吉利汽車、比亞迪、蔚來也是聯盟成員，高德地圖在智慧座艙領域也是成員之一。

在 Digital Key Release 2.0 規範中，規定了用 NFC 解鎖車門的流程和方法，同時也預告今年開始 Digital Key Release 3.0 規範即將釋出，屆時將支援用超寬頻晶片解鎖車輛，駕駛員可以無感使用手機車鑰匙。

同時，在汽車通訊聯盟的董事組成中，蘋果、寶馬、通用、本田、現代、LG 電子、松下、三星、大眾都是董事，也就意味著標準將由這幾家公司主導。

雖然蘋果等企業主導的這一行業聯盟解決了手機沒電、手機丟失、共享車輛等多個使用場景中的痛點，但是掏出手機靠近感應區域才能解鎖的問題幾乎無法解決，這也成為 NFC 解鎖車門的一大遺留問題。

手機車鑰匙使用便利性的問題在 2021 年有望得到解決。

四、第四代智慧門鎖：UWB 開始步入現實

首先回顧一下蘋果在一年多以前舉行的一場釋出會。2019 年 9 月，iPhone 11 系列正式釋出，相比此前的型號多了一顆 U1 超寬頻（UWB）晶片，雖然在釋出會上有展示，但時任蘋果高階副總裁的 Philip W. Schiller 在演講中對此隻字未提，在 iPhone 11 的介紹頁面中，也只有簡短的一段文字描述這顆晶片。

在 2020 年釋出的 iPhone 12 系列中，U1 晶片也是其主要硬體配置之一。

▲U1 晶片搭載於 iPhone 12 Pro 中

這顆 U1 晶片類似 Wi-Fi 和藍芽，能夠以較小的功率在短距離範圍內傳輸大量資料。因此，兩臺在 iPhone 11 或者 iPhone 12 進行 AirDrop 檔案傳輸時，速度會更快。

除此之外，這顆晶片最厲害的一點是精確定位。

蘋果介紹稱，U1 晶片可以 “讓 iPhone 11 具備空間感知能力，可感應附近其他配備 U1 晶片的蘋果裝置，並準確判斷出彼此的位置關係，你可以把它想象成覆蓋你家整個客廳的 GPS。”

▲iPhone 12 Pro Max 中的 U1 晶片（綠色框內）

在 iOS 14 中，同樣配備 U1 晶片的 HomePod mini，在與 iPhone 互動切換歌曲時，會更加精準流暢。

回到智慧車門，如果將超寬頻晶片內嵌至車門，當駕駛員靠近車輛時，就能精準判斷駕駛員在車輛的哪個區域。同時，超寬頻晶片的通訊距離相比 NFC 更遠，因此開啟車門完全不用掏出手機。

例如，駕駛員帶著手機站在車後方，此時有人試圖拉開駕駛室車門，是無法解鎖的，只能駕駛員自己拉開車門或者為全車車門解鎖才能讓其他人進入汽車。

如果手機沒電，超寬頻晶片無法工作，但 iPhone 中的 NFC 晶片還能工作，電量也不是問題。

至此，使用內建超寬頻晶片的手機解鎖車門，可以實現和射頻車鑰匙基本相同的解鎖效果。

作為全球最大的手機廠商，三星已經跟進安裝了超寬頻晶片，去年釋出的摺疊屏手機 Galaxy Z Fold2、Galaxy Note 20 的部分機型以及今年釋出的 S21 系列部分機型搭載了超寬頻晶片，用於定位和車門解鎖。

▲三星宣佈與四家車企達成合作

在剛剛閉幕的 CES 2021 上，三星宣佈和奧迪、寶馬、福特、捷恩斯四個品牌達成合作，搭載超寬頻晶片的三星手機將用於解鎖車門，預計最早將在今年 8 月上市。

與此同時，寶馬宣佈純電 SUV 車型 iX 將是旗下首款支援超寬頻技術解鎖的車型。

▲寶馬 iX 將支援使用 UWB 晶片解鎖

作為汽車零部件供應商，恩智浦對超寬頻技術也非常重視，在去年 10 月舉行的 NXP Connects 開發者大會上，恩智浦執行副總裁、CTO Lars Reger 就表示，“絕大部分從 2025 年到 2030 年上線的、新的汽車平臺都將搭載 UWB 技術。”

目前，利用恩智浦的技術，超寬頻晶片已經在大眾第八代高爾夫等車型中得到應用。

利用超寬頻晶片的精準定位，加上手機斷電關機後能繼續使用，基於超寬頻晶片的手機車鑰匙已經能夠在安全性、易用性上遠遠超過射頻訊號車鑰匙。

五、車門智慧化加速 新技術不斷湧現

在超寬頻晶片解鎖之後，智慧汽車的車門還能玩出什麼新花樣嗎？

觀察智慧手機的發展過程或許能略知一二，鎖定手機經歷了密碼、指紋再到面部解鎖的進化過程，安全性大幅提升的同時，如果沒有新冠肺炎疫情人們不用戴口罩，也變得更加好用以及無感。

那麼智慧汽車是不是也能借鑑這一發展路徑呢？

目前，確實有廠商已經做到了，例如零跑汽車。零跑 S01 純電車型可以對車主的指靜脈識別解鎖車輛，指靜脈相比指紋更加 “獨一無二”，安全性更高，在車內也能通過人臉識別啟動車輛，實現完全拋棄車鑰匙。

▲零跑 S01 指靜脈識別解鎖

不過，無論是指紋解鎖還是面部識別，在車外都必須面對一個問題：感測器上有汙漬識別靈敏度就會下降。這也是日常使用指紋和麵部識別過程中的痛點。在風吹雨淋的天氣下，還能保證感測器正常工作，將是指紋、面部識別面臨的一大難點問題。

零跑汽車將指靜脈識別模組 “藏”在比較靠內的位置，就是為了解決這一問題，否則每次使用之前都有可能需要手動清潔，對於使用者來說非常麻煩。

實際上，行業內的一些車企也在探索在車門或車窗上安裝感測器，做面部識別。國內造車新勢力威馬就曾推出一款概念車型，車主在上車前就能看到車輛的關鍵資訊。

此外，無論是指紋解鎖還是面部識別，都需要駕駛員親自解鎖，使用便利性上打了一些折扣，如果使用 NFC、UWB 技術解鎖，電子卡片可以共享使用，更加易用。

面向未來，智慧車門還有很長的路要走，也需要廠商和科技公司之間在技術上不斷磨合。

結語：智慧汽車發展勢不可擋

智慧汽車的飛速發展，讓科技和汽車的聯絡愈加緊密，同時消費電子領域的優秀實踐也正移植到汽車當中。以特斯拉為代表的智慧汽車已經成為市場中的佼佼者，智慧汽車的發展早已勢不可擋。

智慧車門只能是智慧汽車發展中很小的一部分，甚至被許多廠商忽視。但從去年開始，蘋果、華為等多家科技公司開始從不同領域進入汽車行業，甚至傳出蘋果即將造車，智慧汽車或將成為科技行業未來重要的增長點。