藍(lán)牙讓汽車訪問控制系統(tǒng)更智能

如今，藍(lán)牙技術(shù)再次改變了汽車和駕駛員之間的關(guān)系，成為汽車免鑰匙進(jìn)入的新標(biāo)準(zhǔn)。

一、智能手機(jī)成為車鑰匙

面向大眾的汽車無鑰匙開鎖也為人們的日常生活帶來了極大的實(shí)用性和便利性。比如當(dāng)您提滿物品，無法騰出自己的雙手時(shí)，您只要靠近汽車就可以進(jìn)入，而在離開時(shí)汽車就會(huì)上鎖，在確保財(cái)產(chǎn)安全的同時(shí)幫您省卻了許多煩惱。但是傳統(tǒng)的無鑰匙進(jìn)入系統(tǒng)仍然搭載的是實(shí)體的鑰匙。當(dāng)車主忘記帶實(shí)體鑰匙時(shí)，又該怎么辦呢？

近期，藍(lán)牙技術(shù)在智能手機(jī)中的用途進(jìn)一步增加，可將智能手機(jī)變成車鑰匙，當(dāng)車主接近汽車并打開車門時(shí)，汽車能夠主動(dòng)識(shí)別車主身份。得益于藍(lán)牙技術(shù)，將智能手機(jī)用作密鑰卡已成為日漸流行的趨勢(shì)。智能手機(jī)成為車鑰匙的發(fā)展變化如圖1所示。從簡單的NFC到NFC+BLE的無感進(jìn)入再到NFC+UWB+BLE的精確定位無感進(jìn)入，智能手機(jī)正在不斷的更新迭代中。

不僅如此，這項(xiàng)技術(shù)還超越了簡單的訪問控制，可支持高度靈活的自定義應(yīng)用方式。例如您可以將智能手機(jī)編程為“僅打開/解鎖經(jīng)常使用的車門/行李廂門”，而無需解鎖其他車門。如果您經(jīng)常需要雙手提著東西走到車邊，那么這項(xiàng)識(shí)別車主自動(dòng)開門的功能會(huì)很有幫助。

同時(shí)，由于智能手機(jī)是一種動(dòng)態(tài)設(shè)備，因此您可以將汽車甚至房屋的臨時(shí)訪問權(quán)限安全地轉(zhuǎn)讓給其他人。如果您有留宿的客人或者需要將汽車借給朋友，無需您重新編程門鎖或車門，手機(jī)就能成為一種簡單而高效的安全訪問控制方式。我們可能會(huì)忘帶鑰匙，但不太可能會(huì)忘帶手機(jī)。

二、基于GFSK的汽車進(jìn)入系統(tǒng)

如圖2所示，是基于GFSK的汽車進(jìn)入系統(tǒng)的框圖，從圖中我們可以了解到，車身端需要一個(gè)藍(lán)牙主機(jī)加N個(gè)藍(lán)牙從機(jī)，主機(jī)負(fù)責(zé)和外部設(shè)備通訊，從機(jī)負(fù)責(zé)監(jiān)聽，并將部分?jǐn)?shù)據(jù)通過CAN/LIN總線反饋給主機(jī)做邏輯算法，主機(jī)經(jīng)過算法后將外部設(shè)備的定位信息，操作信息等通過CAN反饋給BCM，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛的控制。KW3X系列成員本身支持8個(gè)主/從機(jī)任意組合的連接，也就構(gòu)成了一個(gè)強(qiáng)大的防中繼攻擊的單鏈路/多鏈路監(jiān)聽方案。

方案特性：

●   部署在從節(jié)點(diǎn)，從機(jī)與設(shè)備之間不需要連接；

●   不需要BLE協(xié)議棧；

●   完全控制RF；

●   快速響應(yīng)，軟件架構(gòu)簡單；

●   強(qiáng)身份認(rèn)證和抗干擾能力；

●   易部署；

圖 1 系統(tǒng)架構(gòu)變化

三、不止是免鑰匙進(jìn)入

諸如此類的用例正在推動(dòng)汽車免鑰匙進(jìn)入這一趨勢(shì)的增長，并提升了汽車對(duì)無線傳感器配備的需求。汽車制造商正在為汽車設(shè)計(jì)更多傳感器陣列來支持車載信息娛樂系統(tǒng)、免鑰匙進(jìn)入、輪胎壓力監(jiān)測(cè)、狀態(tài)警報(bào)等豐富的用例。在此趨勢(shì)的推動(dòng)下，據(jù)ABI Research等權(quán)威機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)，至2024年，路上行駛的所有汽車中，三分之二將采用藍(lán)牙技術(shù)，并且預(yù)計(jì)未來每輛汽車中都會(huì)部署4至6個(gè)藍(lán)牙傳感器。

圖2 基于GFSK的汽車進(jìn)入系統(tǒng)

四、業(yè)界首批集成（CAN FD）的車規(guī)級(jí)且兼容藍(lán)牙5的無線微控制器

恩智浦半導(dǎo)體宣布KW3x微控制器（MCU）系列推出新MCU產(chǎn)品KW39/38/37。KW39/38/37增加了對(duì)藍(lán)牙5.0長距離傳輸和藍(lán)牙廣播信道擴(kuò)展等功能。在支持低功耗藍(lán)牙5.0全部新功能的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)與前代產(chǎn)品KW34/35/36在硬件、軟件和工具兼容性方面的無縫遷移。

如圖3所示，KW39/38/37系列具有一流射頻性能和優(yōu)異的接收靈敏度，可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離的低功耗藍(lán)牙連接。例如，憑借105 dBm的接收靈敏度和速率為125 kbits/s LE編碼模式，可以實(shí)現(xiàn)惡劣環(huán)境和更長距離的藍(lán)牙連接。此外，RF可以同時(shí)輕松支持任何主/從組合的8個(gè)安全連接，允許多個(gè)被授權(quán)用戶與設(shè)備通信。該系列MCU的數(shù)據(jù)流緩沖區(qū)創(chuàng)新性地實(shí)現(xiàn)了無需暫停處理器或DMA，就可以捕捉射頻參數(shù)，使距離和角度估算所需的高精度測(cè)量成為可能。

圖 3 KW39/38/37 芯片架構(gòu)

五、KW39/38/37功能特性一覽

1.   豐富的內(nèi)存空間(包含ECC校驗(yàn)機(jī)制)

●   256K PFlash+256K FlexNVM（KW38/KW39 Only）；

●   512K PFlash（KW37）；

●   8KB EEPROM（KW38/39 Only）；

●   64KB SRAM；

2.   KW39/38/37無線MCU具有支持低功耗藍(lán)牙版本5.0協(xié)議和通用FSK功能的射頻外設(shè)，F(xiàn)LexCAN模塊（KW38僅有，CAN FD支持3.2Mbit/s波特率），更高的速率（2M PHY），廣告拓展，高占空比無連接廣告，具備遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)通信能力，符合AEC-Q100 2級(jí)標(biāo)準(zhǔn)和工業(yè)認(rèn)證，具備強(qiáng)調(diào)安全的應(yīng)用所需的出色耐用性和高性能

3.   射頻發(fā)射功率和接收靈敏度的性能增強(qiáng)，包括：

●   -95.5 dBm低功耗藍(lán)牙接收靈敏度（典型值，在速率為2 Mbit/s時(shí)）；

●   -98 dBm低功耗藍(lán)牙接收靈敏度（典型值，在速率為1 Mbit/s時(shí)）；

●   -101 dBm通用FSK接收靈敏度（典型值，在速率為250 kbit/s時(shí)）；

●   -105 dBm低功耗藍(lán)牙接收靈敏度（典型值，在速率為125 kbit/s時(shí)）；

●   可編程發(fā)射功率：-30dBm to +5dBm，+5 dBm最大發(fā)射輸出功率， 提供更高的鏈路預(yù)算，有助于確保長距離通信和高抗擾性；

4.   AES-128加速器：快速加/解密真隨機(jī)數(shù)生成器，用于所支持的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的入網(wǎng)和數(shù)據(jù)傳輸所需的算法運(yùn)算