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优化汽车无钥匙进入系统,利用蓝牙低功耗和LIN技术如何快速实现?

作者: 时间:2024-06-03 来源:安森美 收藏

在汽车行业,无钥匙进入系统 (PEPS) 的出现彻底改变了我们与汽车交互的方式。该系统通过安全的无线通信来自动解锁汽车,并支持一键启动发动机,无需实际操作车钥匙。这项技术不仅简化了进入及启动车辆的过程,增加了便利性,而且还通过先进的身份验证程序来防止未经授权访问车辆,增强了安全性。

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/202406/459484.htm


优化汽车无钥匙进入系统,利用蓝牙低功耗和LIN技术如何快速实现?


蓝牙低功耗 (Bluetooth  Low Energy) 技术和加密标准等无线技术不断进步,使得 无钥匙进入系统更易于使用并有效降低了成本,进而在汽车领域更加普及。汽车蓝牙低功耗市场涵盖了基于蓝牙低功耗技术的无钥匙进入系统、胎压监测系统 (TPMS) 和无线电池管理系统 (WBMS) 等丰富应用,且其规模有望持续扩大。车辆门禁市场预计会以稳定的复合年增长率 (CAGR) 持续增长至 2027 年(见图 1)。这些系统逐渐成为中档以上车型的标准配置,不仅加强了防盗安全性,还通过高度集成简化了用户体验,是车辆门禁控制发展过程中不可或缺的关键特性。


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蓝牙低功耗技术兼具出色能效和安全通信能力,越来越多的汽车企业将其用于构建无钥匙进入系统。蓝牙低功耗 的低功耗特性延长了车钥匙及其他便携式设备的电池续航时间,这对于无钥匙进入系统的便利性和可靠性至关重要。此外,蓝牙低功耗还支持高级安全功能,有助于防止中继攻击,确保只有授权用户才能进入并启动车辆。


本地互连网络 (LIN) 是由欧洲汽车制造商和技术提供商联盟于 20 世纪 90 年代末建立的串行网络协议。这是一种经济高效的低速方案,旨在替代控制器局域网 (CAN) 等复杂系统,可用于管理车辆内器件之间的通信。LIN 架构支持单个控制器最多控制 15 个外设,因而成为了管理现代车辆中简单传感器和执行器的理想之选。如今,尽管汽车行业面临着产量下滑等挑战,但 LIN 协议仍然是车辆通信系统中不可或缺的一部分,其市场预计将稳步增长,这也反映出它对于汽车电子领域的长期重要影响。


(onsemi) 开发出一项参考设计,深入探讨了优化汽车无钥匙进入系统设计的复杂性,采用结合蓝牙低功耗 和 LIN(本地互连网络)技术的解决方案。这项参考设计集成了多项先进技术,旨在简化车辆与无钥匙进入系统之间的通信,确保提供用户友好的无缝体验。除了技术的稳健性外,该设计还特别重视系统的效率和可靠性,这同时也是汽车领域的优先考虑因素。


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这项参考设计采用带 LIN 收发器的车规级 NCV7428 系统基础芯片 (SBC)。内部逻辑与提供的软件库相结合,可用于在两个可编程器件之间实现符合 LIN 2.x 标准的通信。我们演示了两个外设的用例,相关外设与嗅探器(PEPS 系统)对应,并通过 LIN 总线与锚点器件进行通信。这项设计中所选的 LIN 收发器采用了 3.3 V 内部低压降 (LDO) 稳压器,不仅能够供电,还能够保护最高达 70 mA 的负载。这样开发者就可以直接从 LIN 总线为 RSL10 评估板供电,进而大幅降低整体系统成本。


的汽车产品组合中包含系统单芯片 (SoC),例如NCV-RSL10(蓝牙 LE 5.0)和新款车用NCV-RSL15(蓝牙LE 5.2),在超低功耗(ULP)能效基准测试EEMBC ULPMark®-CoreProfile和ULPMARK-CoreMark 测试中的功耗为行业最低。这些蓝牙低功耗SoC 已经过车规级认证,是汽车门禁系统和 WBMS 的理想选择,此外还配有包含项目和代码示例的广泛软件开发套件支持,有助于快速开发蓝牙低功耗应用。


优化汽车无钥匙进入系统,利用蓝牙低功耗和LIN技术如何快速实现?


以下是汽车门禁蓝牙低功耗器件的最低规格要求:



  • 支持蓝牙低功耗5.0或更高版本

  • 超低功耗

  • 同时支持最多 10 个安全连接

  • 支持带外配对

  • 基于信任根 (RoT)、TrustZone 和 CryptoCell-312 的安全生命周期管理

  • AEC-Q100 2 级,确保能承受高达 +105°C 的工作温度

  • 经过认证的网络安全实施方案



通过建立数字钥匙的通用框架,汽车连接联盟 (CCC) 标准大大推动了无钥匙进入系统的普及进程。该标准让移动设备能够安全地存储、验证和共享车辆的数字钥匙,从而提高了便利性和安全性。CCC 的这项方法利用了近场通信 (NFC) 和超宽带 (UWB) 技术,使得消费者可以更轻松地利用智能手机进入和启动车辆,从而推动传统车钥匙加速转变到数字解决方案。


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