近年来,随着私家车的普及,儿童或者宠物因为被遗忘在、被锁在车内而导致的安全事件时有发生。目前车内活体存在检测的识别方式有直接与间接两大类。直接方式指的是通过尝试检测心跳、呼吸、运动、或其它生命指征来判定活体是否存在;间接方式指的是通过一些逻辑信息来推断车内活体存在的可能性，信息包括：车门打开、压力感应、电容感应等。

目前车内活体检测较有效的直接方式是：摄像头、毫米波雷达、UWB雷达。摄像头方案的主要问题是有隐私泄露风险、受环境光影响大等。毫米波雷达方案相比摄像头方案优势是没有隐私担心，且有一定的穿透力(可以透过毯子)。毫米波雷达的问题是成本较高(相比UWB雷达)、功耗大、有无线电合规隐患等。UWB雷达提供了一种新方案。没有隐私担心(相比摄像头)，有穿透力(相比摄像头)，成本适中(低于毫米波雷达)，低功耗(低于毫米波雷达)，目前看来是较好的车内活体检测方案。可与目前火热的数字车钥匙共存，允许重复使用数字钥匙UWB锚点硬件。

风算WP UWB活体检测方案是基于GD车规级MCU-A503，搭载高性能UWB芯片和蓝牙芯片可实时监测车内生命体征状态，包括动态人体动作和静态人体呼吸，从而实现人员、宠物逗留提醒，实现智能化的活体检测。UWB活体检测方案是复用风算WP UWB数字钥匙方案车端UWB锚点硬件，通过UWB雷达发射UWB脉冲信号并接收该脉冲信号经障碍物反射后的回波，对回波扰动的分析来判断车内是否存在物体(或人)，从而实现对车内活体的精准检测。当检测到车内存在活体时，模块通过CAN将信息传至BCM，由BCM通知车主，同时开启车窗，并发出警报求助车附近的人。此外，还可以复用车左后或右后UWB锚点，精确检测脚踢动作，实现脚踢开尾门等功能。

风算的UWB活体检测解决方案从硬件角度由一块集成电路板组成：FS_UWB_A503开发板。

• FS_UWB_A503开发板：围绕兆易创新车规级MCU-A503为核心设计的开发板，充分利用了A503强大的核心资源。该开发板是一种利用UWB(超带宽)无线技术，实现无钥匙进入及启动、车内活体检测、脚踢开尾门等功能。由无线钥匙(基站)以及车内锚点组成。该系统具有便于携带、操作方便、无感使用等特点;另外其与安全时间戳技术相融合，具有防中继攻击能力强、安全保障高等特点。

本解决方案电路设计配置简单、灵活，其他控制外围不需做更多的修改，硬件系统框图如下所示。

∎ GD32A503系列MCU ∎ 

核心主控是基于GD32A503系列车规级微控制器，该系列产品以均衡的处理性能、丰富的外设接口和增强的安全等级，为多种电气化车用场景提供主流解决方案，遵循车规级设计理念和生产标准，符合车用高可靠性和稳定性要求。GD32A503系列MCU可以广泛用于多种车用场景，如车窗、雨刷、空调、智能车锁、电动座椅、电动后备箱、氛围灯、动态尾灯等车身控制系统、车用照明系统和电机电源系统，以及仪表盘、车载影音、娱乐音响、中控导航、车载无线充等智能座舱系统。得益于出色的安全监测机制，GD32A503也适用于部分ADAS辅助驾驶系统，如环视摄像头、AVAS声学警报系统等。

• 通过汽车行业质量管理体系IATF 16949:2016规范认证;

• 遵循AEC-Q100 Grade 1可靠性和安全性标准;

• Arm Cortex-M33 32位处理器核心;

• Flash：128KB/256KB/384KB;

• SRAM: 24KB/32KB/48KB;

• 提供两个12bits ADC，一个DAC，一个比较器，最多一个通用的16位计时器，两个基本计时器，四个PWM高级计时器;

• 工作频率高达100 MHz;

• 标准和高级通信接口: I2Cx2，SPIx2，USARTx3，I2Sx1，CANx2;

• 触发选择控制器(三角形)、多功能通信接口(MFCOM)、DMA请求多路复用器(DMAMUX);

• 供电电压：2.7V~5.5V;

• 工作温度范围：-40~+125°C;

∎ UWB芯片 ∎ 

• 支持11个UWB通道;

• 覆盖6.5~10GHz的超宽频带范围;

• 支持同时3通道接收;

• 集成UWB PHY/MAC协议和测角测距算法;

• 支持雷达模式，场测测距精度1cm，测角精度1°;

• 符合IEEE 802.15.4-2020和IEEE 802.15.4z协议标准以及FiRa联盟规范;

∎ 蓝牙芯片 ∎ 

• 专用双核处理器架构;

• 内置32位Cortex-M3 CPU，用于通信和应用子系统，频率为48MHz;

• 嵌入式96KB+416KB SRAM，128KB ROM;

• Coretex-M3的XIP闪存1MB;

• 高达78x4Mbps QSPI接口;

• 极低功耗设计;

• 蓝牙双模式5.1规范无线电;

• 蓝牙双模式5.1规格控制器;

• 高性能低功耗音频;

• 集成电源管理单元;

• 符合AEC-Q100二级标准;

因该产品需要硬件在工作中进行监控，以确保安全稳定工作：

• 电压：规定工作范围(9V到16V)可靠工作。低压和高压进行不工作保护;

• 电流：集成电流保护，确保正常工作;

• 温度：片内集成温度传感器，可自定义过温关断阈值(最高125°C);

∎ 技术参数 ∎ 

∎ 方案展示 ∎ 

▲ FS_UWB_A503开发板

Qorvo^®（纳斯达克代码：QRVO）宣布，其 DW3000 系列产品支持与 iPhone 和 Apple Watch 型号*中使用的 Apple U1 芯片的互操作，符合 2021 年全球开发人员大会上公布的新的 Nearby Interaction 协议规范草案要求。利用这种兼容性，开发人员能够根据配备 U1 芯片的 iPhone 或 Apple Watch 的位置、距离和方向来轻松评估新的应用体验。DW3000 是 Qorvo 的下一代超宽带 (UWB) 芯片组系列，将推出四个型号以及多款模块和 beta 开发套件，并全面投入量产。

Qorvo UWB 硬件和软件解决方案遵循 FiRa 联盟 PHY 和 MAC 规范开发，符合 IEEE 802.15.4z 标准。作为 FiRa 的赞助商和董事会成员，Qorvo 致力于发展 UWB 生态系统，并运用其技术和应用专业知识来帮助定义规范，以确保不同的终端产品之间的互操作性，为消费者带来新的无缝体验。

全球科技市场咨询公司 ABI Research 预测，2021 年 UWB 设备的出货量将达到 3 亿台。ABI Research 的研究分析师 Stephanie Tomsett 表示：“智能手机将进一步提高 UWB 集成度，让用户能够准确定位其他支持 UWB 的设备、开门或解锁车辆，以及实现购物自动无线付款。”

Qorvo 移动产品事业部总裁 Eric Creviston 表示：“我们非常高兴 Qorvo 的众多 UWB 解决方案组合能够支持与 Apple 的互操作。我们注意到，UWB 技术在许多移动、汽车和物联网应用中迅速普及，以提供出色的定位和安全通信功能。这为提供全新用户体验提供了契机。过去 10 年，Qorvo 的 UWB 团队一直走在该领域创新的前沿，为众多用户提供支持，帮助他们在 40 个不同的垂直市场中设计突破性的产品和解决方案。”

Qorvo UWB 产品兼容采用 U1 的iPhone 和 Apple Watch 型号。

Qorvo UWB 开发套件

DWM3000EVB

这款 Arduino Shield 开发套件基于 Qorvo DWM3000 模块，支持开发人员灵活利用 Nordic Semiconductor 开发套件（nRF52832DK、nRF52833DK 或 nRF52840DK）来评估 Qorvo UWB 技术。

DWM3001CDK

这款套件基于 DWM3001C 模块，旨在为开发人员提供快速的原型制作解决方案，通过 USB 和免许可专业级 IDE 来提供 JLINK-OB 调试功能。

Qorvo UWB 软件套件

兼容所有的 Qorvo UWB 产品，从驱动器到 MAC、GUI 以及日志工具。嵌入式软件符合 Apple Nearby Interaction 协议和 FiRa PHY/MAC 规范。

Qorvo UWB 模块

DWM3000

纯 RF 模块，集成 DW3110 芯片组、天线和电源管理。优化的 RF 布局简化了设计集成。DWM3000 可通过 SPI 与各种微控制器轻松连接。

DWM3001C

将 Qorvo DW3110 UWB 芯片组、Nordic nRF52833 BLE SoC 和一个加速计组合在一起，即可得到快速构建标签和门禁等应用原型的出色平台。

Qorvo UWB 芯片组

DW3000

第二代四款 UWB 芯片组（DW3110、DW3120、DW3210、DW3220）针对低功耗电池供电应用进行了优化。在全球范围内提供 UWB 信道 5 (6.5 GHz) 和信道 9 (8 GHz) 支持，数据速率高达 6.8 Mbps，同时提供精准定位，精度在 10 cm 内，角度测量精度为 +/-5°。芯片组采用 QFN 和 CSP 封装。