在過去的二十多年間，從內(nèi)部來看，汽車已經(jīng)從一只機械猛獸變?yōu)橐慌_電子超級計算機。大約十多年前，當汽車拋錨時，稍微具有一些技術(shù)經(jīng)驗的司機可以很輕松地猜測出問題所在，甚至有可能解決這個問題。現(xiàn)如今，情況就有點兒不同了。在我們現(xiàn)代的社會中，技術(shù)日臻成熟，大多數(shù)車輛具有非常先進的電子系統(tǒng)，這些系統(tǒng)通常由隱藏在車輛多個位置上的電子控制單元 (ECU) 內(nèi)的多核應用處理器進行控制。由于智能系統(tǒng)已經(jīng)診斷了問題所在，建議下一步采取的操作，甚至可能已經(jīng)把問題解決了，用戶也就沒有必要再去猜測到底哪里出了問題。這絕對是一流的用戶體驗。
用戶體驗與內(nèi)部裝置中隱藏的技術(shù)密切相關(guān)。在保持設(shè)計美觀的同時，借助主動安全特性，ECU全速運行。ECU運行高級傳感器融合，這樣的話，在驅(qū)動時間內(nèi)，為控制系統(tǒng)提供實時反饋，這些信息包括周圍事物、速度、計算得出的驅(qū)動路徑等。目前已經(jīng)有了能夠自動泊車的車輛，而自主駕駛車輛推廣的唯一障礙是道德方面的考慮，人們相信控制系統(tǒng)必須由駕駛員來操控。在技術(shù)層面上，已經(jīng)實現(xiàn)了上述功能。
目前有數(shù)種類型的ECU，每一種類型的ECU分別負責不同的子系統(tǒng)，例如車門、速度、車載信息通訊系統(tǒng)、和傳輸?shù)取CU從車輛內(nèi)的多種傳感器集合中采集數(shù)據(jù)，這些傳感器的數(shù)量有100多個。在數(shù)據(jù)采集后，ECU將這些數(shù)據(jù)聚合在一起，然后根據(jù)組合在一起的數(shù)據(jù)做出決定。傳統(tǒng)上，這些數(shù)據(jù)采集有車輛內(nèi)的線纜完成。這些線纜需要手工安裝在狹窄且有限空間內(nèi)，而這也是汽車生產(chǎn)線中比較耗時的任務(wù)之一，并且會增加重量和成本。這些線纜可被無線通信所取代，這篇博文中介紹了使用Bluetooth® Smart所具有的優(yōu)勢。
Bluetooth Smart
Bluetooth Smart是使用Bluetooth低功耗技術(shù)的器件的品牌，它在2010年成為Bluetooth 4.0技術(shù)規(guī)格的一部分。由于那時已采用Bluetooth 4.1和Bluetooth 4.2，通過添加全新特性來提高這款協(xié)議的功能，以便進一步增加數(shù)據(jù)吞吐量和安全性。這項技術(shù)被設(shè)計成低功耗、安全和易于部署。最常用的情況涉及在由單節(jié)鈕扣電池供電運行的數(shù)年時間內(nèi)分享少量數(shù)據(jù)。通過使器件在大多數(shù)運行時間內(nèi)保持在睡眠狀態(tài)、短時喚醒來發(fā)送幾個字節(jié)的數(shù)據(jù)來實現(xiàn)低功耗。在大多數(shù)情況下，此項技術(shù)可由單芯片解決方案實現(xiàn)，這也使得這項技術(shù)在成本和電路板空間方面具有一定優(yōu)勢。此外，與傳統(tǒng)Bluetooth技術(shù)不同的是，Bluetooth Smart不一定非要使用特定的系統(tǒng)配置文件。Bluetooth Smart可以使用定制的系統(tǒng)配置文件，前提是這些系統(tǒng)配置文件符合通用屬性配置文件 (GATT) 架構(gòu)。
對于汽車應用，經(jīng)簡化的設(shè)計過程和輕松部署將帶來最主要的優(yōu)勢。由添加無線協(xié)議所引入的挑戰(zhàn)與安全性相關(guān)。Bluetooth Smart中的安全性通過使用128位高級加密標準 (AES) 來加密無線 (OTA) 數(shù)據(jù)包，來保護這一通信的安全性，并確保私密性。當一個連接被創(chuàng)建時，為了防止MITM攻擊，通過使用密碼或OBB配對（通過其它介質(zhì)實現(xiàn)，例如NFC），執(zhí)行認證和授權(quán)過程。當連接已經(jīng)被建立時，為了保持私密性，在超過37個跳頻通道上進行通信。為了確保無損和可靠數(shù)據(jù)傳輸，對每個數(shù)據(jù)包進行完整性檢查。因此，在內(nèi)核中有很多內(nèi)置機制，它們隨著時間的推進在不斷的得到改進。為了進一步提高安全性，Bluetooth 4.2引入了具有迪非-赫爾曼密鑰交換的橢圓曲線加密法 (ECC)。
應用
想一想你家里裝滿電纜的盒子（每個人的家里都有這樣的盒子）。盒子很重，是不是？線纜很重，而這也是汽車應用中線纜替換成為一個有意思話題的原因所在。通過引入無線連通性解決方案，成本可被大大降低。這里的成本不僅僅是材料成本，而且還包括部署成本，以及對于消費者來說的油耗成本。傳感器在汽車中隨處可見，而它們的安裝電纜并不總是那么符合實際。想一想胎壓傳感器不切實際的放置位置，而這一點用傳統(tǒng)接線是無法解決的。汽車中還有其它的移動部件，這些部件得益于無線通信，比如說方向盤中的信息娛樂控制。車內(nèi)照明控制也可以通過無線的方式實現(xiàn)，以提供氛圍、集群和可編程LED照明。
智能手機是Bluetooth Smart生態(tài)系統(tǒng)的重要組件，這是因為目前絕大多數(shù)智能手機支持Bluetooth Smart。這意味著，車內(nèi)的ECU能夠與傳感器和駕駛員的智能手機通信，以提供診斷數(shù)據(jù)或接收個性化配置設(shè)置。這一兼容性還擴展至平板電腦，這使得維修技工能夠與中央單元進行數(shù)據(jù)交互，或者，如果允許的話，還可以與單個傳感器通信。智能手機還可以作為一把鑰匙，成為額外的安全性檢查點。其中的一個示例就是指紋讀取器 (iPhone 5S/6) 或者密碼/圖形碼存取。
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