信馳達推出基于CC2340的BLE PEPS解決方案
近日，TI發布了第四代低功耗藍牙SoC-CC2340，該產品凝聚了TI 公司20多年的射頻經驗，在成本、尺寸和性能上做了優化設計，是目前市場上最有價值的低功耗藍牙SoC之一。
TI CC2340 SoC采用48 MHz ARM Cortex-M0+ MCU，高達512 KB閃存和36 KB內存，提供卓越算力性能，支持OTA升級，可降低后期維護成本。
CC2340支持低功耗藍牙5.3、Zigbee、專有2.4 GHz，向下兼容支持藍牙4.2/5.0/5.1，適合用做RSSI/藍牙AoA定位標簽。
CC2340待機電流<0.7 uA（內存保持），1s BLE連接間隔功耗僅為6 uA，極低的功耗TX輸出功率為-20至+8 dBm，RX接收靈敏度-96 dBm@1 Mbps，低功耗和射頻性能表現出色，可提高電池續航時間，適合汽車上低待機功耗應用場合。
CC2340尺寸小巧，CC2340R5版本提供5mm×5mm QFN40封裝，CC2340R2版本提供4mm×4mm QFN24封裝，小巧的外形和集成式平衡-非平衡變壓器，有助于部署在空間受限應用中。
CC2340具有-40oC至125oC的工作溫度范圍，在復雜和惡劣的工作環境下，可提供穩定連接，后續也提供AEC-Q100的車規版本，滿足車載應用需求。
CC2340支持AES 128加密硬件加速器，提供高安全性。
深圳市信馳達科技有限公司作為TI的第三方IDH，結合CC2340 SoC的特性，基于CC2340系列藍牙模塊推出BLE PEPS數字鑰匙解決方案，利用BLE低功耗藍牙連接手機APP和汽車可以實現無鑰匙進入、無鑰匙啟動，以及解鎖、閉鎖、控制后備箱、尋車、授權借車等功能。
圖1 信馳達BLE PEPS方案
隨著人們生活水平的提高，私家車的數量逐年增加，用戶對汽車的要求也越來越豐富，除基本的動力性、舒適性、安全性之外，便利性和交互性等新的需求也被日趨重視。二十一世紀初，無鑰匙進入與啟動系統(Passive Entry and Passive Start, PEPS)被提出，該技術以高低頻雙向通信為核心，旨在簡化用戶在車輛使用過程中繁瑣的開鎖與啟動操作。盡管傳統高低頻PEPS方案的發展相對成熟，但用戶必須配備并隨身攜帶專用的智能鑰匙。隨著物聯網概念的提出，車聯網技術以實現人、車、路之間信息交互的特點被國內外汽車制造商重視，以用戶的智能終端替代智能鑰匙的低功耗藍牙PEPS技術(Bluetooth Low Energy Passive Entry and Passive Start，BLE PEPS)被提出，成為取代傳統高低頻PEPS的新興技術方案。
相較傳統高低頻PEPS系統，低功耗藍牙PEPS系統擁有明顯的優勢：
智能手機普及，而智能手機均包含藍牙模塊，有天然的使用條件；
藍牙模塊體積小，低功耗藍牙采用無線通訊的方式擺脫了線纜的限制，因此藍牙模塊的安裝位置可以根據廠商車型自行選擇，實用性也更高；
低功耗藍牙PEPS系統成本更低，藍牙模塊價格較低；
基于以上優勢，BLE PEPS方案能夠為物聯網時代下的PEPS技術提供具有更智能化和更多延展性的發展前景。
系統方案介紹
BLE PEPS系統包含BLE無鑰匙進入和BLE無鑰匙啟動兩個功能。BLE無鑰匙進入是指用戶通過拉門把手/按壓開門按鈕，BLE PEPS系統自動在車門一定范圍內搜尋藍牙智能鑰匙，若找到合法的藍牙智能鑰匙則自動執行解鎖的功能。BLE無鑰匙啟動是指用戶啟動車輛時，BLE PEPS系統自動搜索藍牙智能終端的位置，若判斷合法藍牙智能鑰匙在車內，則可啟動車輛。
BLE PEPS的定位測距精度在半米級~米級。相對低端的藍牙PEPS方案采用RSSI測距實現1-5米級的定位精度, 主流藍牙PEPS方案使用藍牙AoA技術可以實現半米級的定位。
在藍牙5.1版本中增加了對于BLE數字鑰匙具有意義的AoA（Angle of Arrival 入射角算法）功能，支持更加精確的定位。藍牙AoA定位方案（如圖3）中，發射設備例如手機定期發送特殊的信號，車身藍牙天線通過一個天線陣列對特殊信號進行接收，并將信息發送給藍牙主模塊計算出發射設備的位置信息，該方案能夠較為準確地判斷發射設備的位置（距離和方向），精度可以達到0.5米左右。
圖2 藍牙AoA定位
藍牙天線的數量跟藍牙定位精度要求有關系，要求藍牙精度較高的話，需要的天線數量就越多，例如常規的1+3，主機模塊+3藍牙天線的狀態，就是左右門側各有一個，后備箱有一個，基本上能涵蓋車內定位的90%以上。乘用車2022 年開始都在做1+N方案，下圖是目前常見乘用車的藍牙天線配置，如圖3所示。
圖3 PEPS藍牙天線配置
系統基于藍牙定位來計算藍牙智能鑰匙的位置，主要由一個BLE主模塊（負責定位算法、與整車通訊、與BLE天線通訊、BLE信號收發等功能）、若干個BLE天線（至少3個以上，與BLE主模塊通訊、BLE信號收發等功能）和藍牙智能鑰匙組成。
BLE主模塊檢測到藍牙智能鑰匙后，主動喚醒BLE天線。BLE天線和藍牙智能鑰匙進行通訊，以獲得藍牙智能鑰匙對應的相位差。BLE天線將獲得的信息發送給BLE主模塊，BLE主模塊再根據多個藍牙智能鑰匙對應的相位差計算出藍牙智能鑰匙的位置。
BLE主模塊把藍牙智能鑰匙的位置信息給到車身域控制器，車身域控制器根據藍牙智能鑰匙的位置信息再結合用戶的操作，對車輛執行解閉鎖或者一鍵啟動的操作。
方案使用信馳達科技基于CC2340 SoC的藍牙模塊RF-BM-2340B1作為藍牙天線，模塊具有成本效益、超低功耗和高射頻性能，采用1+3配置，可以實現50厘米定位精度，方案優勢如下：
低功耗，高性能，高安全性；
手機即鑰匙，用戶更省心；
APP智能管理汽車，符合現代智能汽車的要求；
提供硬件、軟件技術支持，縮短開發周期；
隨著車聯網的發展，BLE由于高普及度、標準統一、生態完善以及相對較低的價格，成為市場上備受關注的技術。BLE PEPS提供了一部智能手機實現無鑰匙進入和無鑰匙啟動的用戶需求。將BLE PEPS與傳統PEPS相結合，可以實現半米級的定位精度，提供更好的用戶體驗。隨著后續CC2340車規芯片的推出，CC2340在PEPS領域必然大放異彩。
關于信馳達
信馳達科技的研發團隊在無線通信模塊行業擁有多年的經驗和技術積累，致力于為客戶提供優質的無線射頻解決方案和產品服務。作為美國TI第三方IDH，信馳達科技將持續推動著藍牙及多協議產品的市場普及和技術進步，對TI的第四代無線SoC----CC2340進行全方位的支持，加速其在市場上的推廣和應用。欲了解更多信息，請訪問公司網站www.shdsan.cn或關注微信公眾號“信馳達科技”，購買樣品請在淘寶APP上搜索“信馳達”進入官方店鋪購買。
