低功耗Bluetooth®技术助力实现汽车门禁系统变革

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为了满足消费者希望以智能手机取代车钥匙的需求，汽车行业正在经历着重大变革。随着“手机即钥匙”技术的普及，你不再需要传统的密钥卡，使用手机即可操作“被动门禁/被动启动”（PEPS）系统。低功耗Bluetooth®技术的领先优势在于它是一种可以广泛应用于智能手机的多功能技术。

图1：车内的低功耗蓝牙PEPS架构，卫星模块的数量可能会随系统要求变化。

图1所示为车内低功耗蓝牙PEPS的典型架构，采用了“手机即钥匙”技术。该架构中有一个中央智能钥匙模块和九个卫星模块，中央智能钥匙模块与手机钥匙进行通信，卫星模块可被动监控中央模块和智能手机之间的蓝牙低功耗连接。TI的车用低功耗Bluetooth®汽车门禁卫星节点参考设计介绍了如何实现该节点设计。

虽然目前有许多无线技术力求实现“手机即钥匙”解决方案，但低功耗蓝牙技术凭借以下优点成为了最理想的选择：

• 低功耗 – 随着越来越多的电子器件应用于汽车，现代车联网的功耗预算日益缩减，尤其是点火开关关闭时的功耗。因此，低功耗成为了汽车门禁系统设计的关键要求之一。由于汽车门禁系统涉及多个节点，因此每个节点的功耗对整个系统都有较大的影响。低功耗蓝牙技术（BLE）凭借其低功耗特性，成为了此类全时（always-on）应用的理想选择。
• 准确性 – 由于汽车门禁系统常常暴露在拥挤的城市和地下车库等各种射频环境中，为保证其在这些场所中的可靠性和准确性，系统必须对多径传播效应有很强的鲁棒性。汽车门禁系统的多个低能耗蓝牙锚点可以通过融合不同的数据（如：接收信号强度指示（RSSI）、到达角度（AoA）和从多个锚点采集的相位测距）来解决这一问题。另外，多个被动锚点（或节点）也增加了测量的置信度。因此，低功耗蓝牙技术不仅满足了射频环境中所需的准确性，同时也提高了汽车门禁应用的可靠性。
• 应用广泛 – 设计“手机即钥匙”解决方案的另一个挑战是确保汽车门禁系统与各种智能手机之间的互操作性。根据2019年蓝牙市场最新资讯，100％的新型智能手机均支持蓝牙技术。随着低功耗蓝牙技术在业界的广泛应用，它已成为智能手机实时定位系统（RTLS）的行业标准。最新蓝牙标准中推出的测向功能使低功耗蓝牙技术得到进一步强化，成为了实现“手机即钥匙”和PEPS等定位应用的关键技术。
  

低功耗蓝牙技术在提升汽车门禁系统用户体验方面的潜力是无限的。用户可以边走向汽车，边用智能手机钥匙进行解锁。汽车可以根据自定义数字配置文件，自动适应用户的偏好设置，例如：镜子、座椅、方向盘和抬头显示器的位置。有了基于低能耗蓝牙技术的汽车门禁系统，汽车还可以利用各种安全测距和定位技术对授权的手机进行车内定位，在解锁车门和发动汽车之前再添加一道保险措施。此外，用户可以为朋友和家人创建数字钥匙，为代客停车员创建临时数字钥匙，让汽车共享更加方便。

借助TI的CC2640R2F-Q1无线微控制器，您可以将低功耗蓝牙技术应用于汽车门禁系统，以取代传统的汽车钥匙。