探索汽车应用中低功耗蓝牙的连接趋势

鉴于其广泛的生态系统、低功耗特性以及在智能手机中的普遍存在，低功耗蓝牙正成为在汽车应用中实现新用例的首选无线技术。此类用例包括电话即钥匙、车身应用的电缆更换、电池管理系统、信息娱乐和无线传感器。图 1显示了汽车中低功耗蓝牙的一些用例；让我们回顾一下这些用例。

手机即钥匙 汽车行业正在经历一场空前的革命，因为电气化、自动驾驶和连接成为汽车不可或缺的一部分。车辆正在从单纯的交通工具发展为提供车内体验。虽然许多舒适性和便利性功能已经可用，但汽车生态系统的新发展使乘员感觉更舒适，并且可以毫不费力地微调设置。消费者希望他们的智能手机能够访问他们的车辆，同时还允许定制他们的整体车内体验。

车辆采用低功耗蓝牙技术始于汽车门禁系统的现代化，通过为被动进入被动启动系统启用电话即钥匙功能，提供围绕数字钥匙和数字配置文件的新用户体验。安全汽车门禁应用程序的发展带来了相应的规范发展，这将确保电话即钥匙解决方案的安全性和准确性。

数字密钥和配置文件的引入带来了新的可能性；定制是一项固有优势，它允许驾驶员和乘客无缝调整后视镜、座椅和方向盘的位置。根据他们各自手机的位置，可以识别司机和乘客，允许基于每个用户的个人资料对信息娱乐系统进行个性化设置。此外，可以为朋友和家人创建共享密钥，也可以为代客创建临时数字密钥，从而使电话即钥匙成为汽车共享的便捷功能。

现在许多车辆都配备了电动座椅；乘员不再使用杠杆手动移动座椅，而是使用开关来调节座椅高度、与踏板的距离、座椅倾斜度和头枕位置，如图3所示。高级车辆还包括腰部支撑和座椅长度和宽度调整等功能。此外，这些车辆具有动态座椅控制功能，该功能可防止乘客在汽车转弯时在前排座椅上滑倒。

基于低功耗蓝牙的密钥卡可能会越来越受欢迎，因为密钥卡必须具有低功耗。解决基于低功耗蓝牙的汽车门禁技术中的技术挑战将为实现低功耗蓝牙密钥卡以及支持蓝牙的智能手机取代基于超高频的密钥卡铺平道路。图 2显示了一个基于低功耗蓝牙的被动进入被动启动系统的示例。

汽车制造商正在利用围绕低功耗蓝牙节点构建的基础设施来取代基于低频段和超高频段的传统技术。推动采用蓝牙而不是其他无线技术的一些因素包括：

与智能手机的可靠互操作性

具有定义明确的规范和认证过程的标准化

在嘈杂和具有挑战性的环境中表现出色

令人信服的汽车电子委员会 （AEC）-Q100 合格设备产品

低功耗，在熄火状态下特别有价值

系统成本：片上系统、外部组件和天线的成本

无线传感器 的趋势 汽车中无线技术的整合正在帮助制造商利用规模经济来降低轮胎压力监测系统 （TPMS） 等功能的成本。系统集成商现在正在研究开发基于蓝牙低功耗设备的下一代 TPMS，这将使驾驶员能够使用手机检查轮胎压力，甚至在轮胎瘪气时接收通知。

低功耗车载信息娱乐系统 低功耗是信息娱乐系统（如远程信息处理盒和主机显示器）的关键要求。通常，这些系统包括高功耗连接设备或元件，例如蜂窝调制解调器（4G 或 5G）、Wi-Fi 和许多其他类型的连接，具体取决于车辆。当处于关闭状态时，车辆必须保持严格的功率预算才能不耗尽电池。

信息娱乐系统需要低功率运行，因为它们在汽车关闭时具有有限的功率预算 （《1 mA）。这一要求迫使系统开发人员寻找低功耗无线微控制器和片上系统，这些微控制器和片上系统可以对系统中不太低功耗的组件进行占空比 - 更具体地说，是那些具有高待机电流的设备。

因此，需要某种系统来允许车辆关闭车辆的高电流消耗组件，但仍会在需要时唤醒。虽然车内有多种连接选项，但蓝牙低功耗是质量和可靠性的绝佳选择。它通常用作启用远程信息处理盒或主机显示器并确定是否需要唤醒以处理无线软件更新或其他诊断功能的一种方式。

行业分析师预计，随着汽车技术更加先进和互联，使用低功耗蓝牙连接汽车内应用的趋势将继续存在。

电缆更换 随着汽车中的半导体和传感器含量呈指数级增长，用无线连接代替汽车中的电缆是一个大的行业趋势。将这些车身系统与各种车载计算机互连的需求也呈指数增长。从可制造性、成本和系统复杂性的角度来看，这构成了巨大的挑战。低功耗蓝牙是基于本地互连网络或控制器局域网的传统互连解决方案的低功耗且经济高效的选择。它帮助简化了控制八位电动座椅、后视镜、锁和天窗的设计。

另一个趋势是不仅在车身应用上使用蓝牙无线电，而且在电池管理系统中使用蓝牙无线电，电池组报告的温度和电压信息必须定期发送到主计算机。

结论 在动力传动系统电气化中使用无线技术（例如低功耗蓝牙）为开发更轻、可扩展且更易于制造的电池管理系统开辟了新的可能性。这使制造商可以灵活地开发可以最大限度地利用机箱空间的电池组，或者创建可以根据机箱尺寸放大或缩小能量容量的系统。