安全低功耗藍牙®連接技術在汽車中的應用
發布時間:2024-05-23 責任編輯:lina
【導讀】低功耗藍牙®(Bluetooth LE)技術憑借成熟的生態係統、chaodigonghaotexingyijizaishoujizhongdeguangfanpuji,chengweiqicheyingyongzhongxinlianjieyonglideshouxuanwuxianxieyi。benwentantaoleqichezhongwuxianlianjieyingyongbuduanzengchangdebeihouqudongyinsu,binghuiguledigonghaolanyajishudeyixiedangqianheweilaiqianzaiyongli。
低功耗藍牙®(Bluetooth LE)技術憑借成熟的生態係統、chaodigonghaotexingyijizaishoujizhongdeguangfanpuji,chengweiqicheyingyongzhongxinlianjieyonglideshouxuanwuxianxieyi。benwentantaoleqichezhongwuxianlianjieyingyongbuduanzengchangdebeihouqudongyinsu,binghuiguledigonghaolanyajishudeyixiedangqianheweilaiqianzaiyongli。
車輛采用無線通信技術的驅動因素
汽車行業正在經曆一場前所未有的變革,電氣化、自動駕駛和車聯網(V2X)等deng趨qu勢shi幾ji乎hu同tong時shi湧yong現xian。汽qi車che正zheng在zai從cong提ti供gong基ji本ben交jiao通tong服fu務wu向xiang為wei乘cheng客ke提ti供gong愉yu悅yue旅lv行xing體ti驗yan的de方fang向xiang轉zhuan變bian。汽qi車che用yong戶hu將jiang越yue來lai越yue多duo地di使shi用yong智zhi能neng手shou機ji來lai訪fang問wen車che輛liang並bing定ding製zhi這zhe一yi體ti驗yan。此ci外wai,隨sui著zhe汽qi車che中zhong傳chuan感gan器qi、安an全quan係xi統tong和he信xin息xi娛yu樂le係xi統tong的de數shu量liang不bu斷duan增zeng加jia,將jiang它ta們men連lian接jie到dao車che載zai計ji算suan機ji的de需xu求qiu也ye在zai增zeng長chang。而er使shi用yong線xian纜lan不bu僅jin會hui增zeng加jia汽qi車che的de重zhong量liang和he體ti積ji,還hai會hui給gei可ke製zhi造zao性xing、成本和複雜度帶來挑戰。

圖1:車輛中的無線連接提升了用戶體驗
低功耗藍牙具有低功耗、成本效益高等優勢,可用於替代傳統控製器局域網(CAN)和車用局域互聯網 (LIN)。汽車整車廠商 (OEM) xiwangliyongdigonghaolanyazaimouxieyonglizhongtidaizhexiejishu。yuqitawuxianjishuxiangbi,digonghaolanyajuyouduoxiangyoushi,yincichengweiqicheyingyongdeshouxuanfangan,zhexieyoushibaokuo:
經過驗證的與智能手機的通信消除了對互操作性的擔憂
標準化的規範和認證
在電氣噪聲大且惡劣的環境中表現穩健
適用於車規AEC-Q100的零部件
低功耗,這是電動汽車的關鍵要求
低成本的係統級芯片(SoC)元器件和天線
低功耗藍牙在汽車中的應用案例
在(zai)汽(qi)車(che)中(zhong),藍(lan)牙(ya)技(ji)術(shu)最(zui)初(chu)被(bei)用(yong)於(yu)車(che)輛(liang)訪(fang)問(wen)係(xi)統(tong),實(shi)現(xian)了(le)如(ru)智(zhi)能(neng)手(shou)機(ji)鑰(yao)匙(chi)的(de)無(wu)鑰(yao)匙(chi)進(jin)入(ru)和(he)無(wu)鑰(yao)匙(chi)啟(qi)動(dong)等(deng)功(gong)能(neng)。未(wei)來(lai)圍(wei)繞(rao)低(di)功(gong)耗(hao)藍(lan)牙(ya)在(zai)此(ci)類(lei)應(ying)用(yong)中(zhong)的(de)發(fa)展(zhan)將(jiang)基(ji)於(yu)個(ge)人(ren)數(shu)字(zi)鑰(yao)匙(chi)和(he)偏(pian)好(hao)配(pei)置(zhi)來(lai)定(ding)製(zhi)用(yong)戶(hu)體(ti)驗(yan)。例(li)如(ru),車(che)輛(liang)能(neng)夠(gou)自(zi)動(dong)識(shi)別(bie)存(cun)儲(chu)在(zai)駕(jia)駛(shi)員(yuan)或(huo)乘(cheng)客(ke)手(shou)機(ji)中(zhong)的(de)個(ge)人(ren)配(pei)置(zhi)文(wen)件(jian),然(ran)後(hou)無(wu)縫(feng)調(tiao)整(zheng)後(hou)視(shi)鏡(jing)、zuoyihefangxiangpanjiaoduyimanzugexinghuaxuqiu。ciwai,haijiangnenggouweiqitaqicheyonghuchuangjiangongxiangyaochi,zuizhongshizhinengshoujiyaochichengweigongxiangzidongjiashiqichezheyixinxingqushideshiyongjiejuefangan。raner,zheyexuyaogerenpeizhiwenjianshoudaozuigaojibiedeanquanfanghu,yifangzhitamenbeiweijingshouquandedisanfangfuzhi,zhekenenghuiqiequhuogaibiancheliangdecaozuofangshi。
低功耗對於車聯網通信盒和主機顯示器等信息娛樂係統至關重要。這些係統通常包含高功耗連接器件,如蜂窩電信調製解調器、Wi-Fi和其他連接協議。這些係統必須遵守其嚴格的功率預算,以免在車輛未使用時耗盡車載電池電量。
為了滿足這些要求,係統開發人員正在尋找低功耗的無線微控製器(MCU),這些MCU可ke以yi在zai需xu要yao時shi關guan閉bi車che輛liang中zhong功gong耗hao較jiao高gao的de元yuan器qi件jian,也ye能neng在zai需xu要yao時shi喚huan醒xing它ta們men。低di功gong耗hao藍lan牙ya是shi實shi現xian這zhe一yi目mu標biao的de理li想xiang選xuan擇ze,例li如ru,它ta允yun許xu車che聯lian網wang通tong信xin盒he或huo主zhu機ji顯xian示shi器qi當dang需xu要yao時shi被bei喚huan醒xing以yi通tong過guo空kong中zhong下xia載zai技ji術shu(OTA)進行軟件更新或執行其他診斷功能。
除chu了le車che身shen應ying用yong外wai,另ling一yi個ge新xin興xing趨qu勢shi是shi在zai電dian池chi管guan理li係xi統tong中zhong利li用yong藍lan牙ya技ji術shu的de無wu線xian功gong能neng,定ding期qi向xiang主zhu計ji算suan機ji發fa送song電dian池chi組zu的de溫wen度du和he電dian壓ya信xin息xi。低di功gong耗hao藍lan牙ya還hai可ke以yi幫bang助zhu汽qi車che整zheng車che廠chang商shang(OEM)降低成本,例如,通過無線胎壓監測係統(TPMS)讓駕駛員使用手機檢查胎壓,甚至在輪胎漏氣時收到通知。此外,低功耗藍牙還可以針對電動座椅、後視鏡、鎖和天窗的控製部分簡化設計。
在選擇車載低功耗藍牙MCU 時,除了超低功耗外,小巧的外形以及確保車內外安全數據傳輸也是關鍵要求。

圖2:NCV-RSL15 MCU是空間受限汽車應用的理想選擇
適用於汽車無線應用的超低功耗MCU
安森美(Onsemi)NCV-RSL15 微控製器(MCU)集成了藍牙5.2無線連接功能,並且具備嵌入式安全防護和超低功耗特性,適用於汽車應用。這款微控製器已經獲得了SPEC嵌入式組(SPEC Embedded Group,前身為嵌入式微處理器基準聯盟,即EEMBC)的認證,成為功耗最低、安全可靠的無線微控製器。該微控製器采用專有的智能檢測功耗模式,旨在盡可能降低功耗。例如,在 3V 電源下,三個通道上可連接廣播事件(根據低功耗藍牙 5.2 規範)的峰值接收電流僅 2.7 mA,峰值發射電流僅 4.3 mA。

圖3:安森美NCV-RSL 15藍牙5.2無線MCU
NCV-RSL15搭載了Arm® Cortex®-M33處理器內核,並配備了TrustZone® Armv8-M安全擴展,構成了其安全平台的基礎。這款微控製器提供了最新的嵌入式安全解決方案,具有Arm CryptoCell™功能的基於硬件的信任根安全引導,多種用戶可訪問的硬件加速加密算法,並具備固件空中升級(FOTA)能力,以支持未來固件更新和安全補丁的部署。
NCV-RSL15提供四種低功耗模式,包括休眠、待機、智zhi能neng檢jian測ce和he空kong閑xian模mo式shi,旨zhi在zai降jiang低di能neng耗hao的de同tong時shi保bao持chi係xi統tong響xiang應ying速su度du。其qi中zhong,智zhi能neng檢jian測ce模mo式shi充chong分fen利li用yong了le休xiu眠mian模mo式shi的de低di功gong耗hao特te性xing,同tong時shi允yun許xu部bu分fen數shu字zi和he模mo擬ni外wai設she在zai處chu理li器qi極ji少shao的de幹gan預yu下xia保bao持chi激ji活huo狀zhuang態tai。
此款MCU非常適合應用於汽車無線應用,如車輛訪問控製、胎壓監測係統等,僅依靠一枚紐扣電池供電,最長可運行長達10年時間。NCV-RSL15采用微型封裝形式——QFNW40 6x6封裝,尺寸小巧,極其適合便攜式遠程訪問設備以及其他空間受限的胎內或車載環境。
為了便於開發者快速開發應用,安森美還為這款MCU提供了全麵且易用的軟件工具包,其中包括豐富的示例代碼庫。
無線連接的新興應用案例
使shi用yong低di功gong耗hao藍lan牙ya無wu線xian技ji術shu取qu代dai傳chuan統tong老lao舊jiu車che載zai通tong信xin協xie議yi,可ke以yi幫bang助zhu整zheng車che廠chang商shang減jian少shao車che輛liang布bu線xian,為wei電dian動dong汽qi車che中zhong龐pang大da的de動dong力li係xi統tong騰teng出chu更geng多duo空kong間jian,同tong時shi還hai能neng降jiang低di車che載zai係xi統tong的de待dai機ji電dian流liu消xiao耗hao。此ci外wai,整zheng車che廠chang商shang將jiang繼ji續xu想xiang方fang設she法fa利li用yong低di功gong耗hao藍lan牙ya技ji術shu開kai發fa出chu更geng輕qing便bian、更具可擴展性、更易於製造的電池管理係統。
(來源:安森美,作者:安森美低功耗藍牙解決方案產品經理Ben Widsten)
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