利用蓝牙低功耗和LIN技术，优化汽车无钥匙进入系统

利用蓝牙低功耗和LIN技术，优化汽车无钥匙进入系统

在汽车行业中，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。

蓝牙®低功耗（Bluetooth® Low Energy，以下简称为蓝牙低功耗）技术和加密标准等无线技术的不断进步，使得无钥匙进入系统更易于使用并有效降低了成本，进而使其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健特性。

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创新者联盟于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，其市场预计将持续增长，这反映出它对汽车电子领域的长期重要影响。

安森美（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）技术的安森美解决方案。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。

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。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3.3V内部低压降（LDO）稳压器，不仅能够供电，还能够保护最高达70mA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。

安森美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。

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的这种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为数字解决方案。

蓝牙®低功耗 超宽带（UWB） NFC
中距离 2.4 GHz技术。应用广泛，功能丰富。连接或信标模式。庞大的用户群体和支持设备由IEEE 802.15.1定义 短距离宽带GHz技术新技木，主要用干运动追踪。目前仅用干测距。仅适用干部分新智能手机由IEEE 802.15.4定义 甚短距离SubGHz技术。非常成熟，主要用干支付、门禁控制。基于RFID所有智能手机均支持。由ISO 14443、ISO 18092定义