藍牙讓汽車訪問控制系統(tǒng)更智能

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

一、智能手機成為車鑰匙

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，您只要靠近汽車就可以進入，而在離開時汽車就會上鎖，在確保財產(chǎn)安全的同時幫您省卻了許多煩惱。但是傳統(tǒng)的無鑰匙進入系統(tǒng)仍然搭載的是實體的鑰匙。當(dāng)車主忘記帶實體鑰匙時，又該怎么辦呢？

近期，藍牙技術(shù)在智能手機中的用途進一步增加，可將智能手機變成車鑰匙，當(dāng)車主接近汽車并打開車門時，汽車能夠主動識別車主身份。得益于藍牙技術(shù)，將智能手機用作密鑰卡已成為日漸流行的趨勢。智能手機成為車鑰匙的發(fā)展變化如圖1所示。從簡單的NFC到NFC+BLE的無感進入再到NFC+UWB+BLE的精確定位無感進入，智能手機正在不斷的更新迭代中。

不僅如此，這項技術(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，那么這項識別車主自動開門的功能會很有幫助。

同時，由于智能手機是一種動態(tài)設(shè)備，因此您可以將汽車甚至房屋的臨時訪問權(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。我們可能會忘帶鑰匙，但不太可能會忘帶手機。

二、基于GFSK的汽車進入系統(tǒng)

如圖2所示，是基于GFSK的汽車進入系統(tǒng)的框圖，從圖中我們可以了解到，車身端需要一個藍牙主機加N個藍牙從機，主機負責(zé)和外部設(shè)備通訊，從機負責(zé)監(jiān)聽，并將部分數(shù)據(jù)通過CAN/LIN總線反饋給主機做邏輯算法，主機經(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，從而實現(xiàn)對車輛的控制。KW3X系列成員本身支持8個主/從機任意組合的連接，也就構(gòu)成了一個強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，從機與設(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；

●   強身份認證和抗干擾能力；

●   易部署；

圖 1 系統(tǒng)架構(gòu)變化

三、不止是免鑰匙進入

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

圖2 基于GFSK的汽車進入系統(tǒng)

四、業(yè)界首批集成（CAN FD）的車規(guī)級且兼容藍牙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增加了對藍牙5.0長距離傳輸和藍牙廣播信道擴展等功能。在支持低功耗藍牙5.0全部新功能的同時，實現(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，可以實現(xiàn)遠距離的低功耗藍牙連接。例如，憑借105 dBm的接收靈敏度和速率為125 kbits/s LE編碼模式，可以實現(xiàn)惡劣環(huán)境和更長距離的藍牙連接。此外，RF可以同時輕松支持任何主/從組合的8個安全連接，允許多個被授權(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校驗機制)

●   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，具備遠距離數(shù)據(jù)通信能力，符合AEC-Q100 2級標(biāo)準(zhǔn)和工業(yè)認證，具備強調(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，包括：

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

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

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

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

●   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)傳輸所需的算法運算