這兩年來,國內新能源汽車發展突飛猛進,一騎絕塵。據汽車工業協會統計,2022年1~6月份,新能源汽車的產銷分別為266.1萬輛和260萬輛,同比均增長1.2倍,市場占有率達到了21.6%。另據公安部的統計,截至2022年6月底,我國新能源汽車保有量為1001萬輛,其中純電動汽車為810.4萬輛。
就在新能源汽車產銷量迅速增長的同時,作為充電基礎設施的充電樁數量也在隨之快速增長,據充電聯盟的數據顯示,2022年1~6月,充電基礎設施增量為130.1萬臺,其中公共充電樁增量為38.1萬臺,同比上漲了228.4%,隨車配建的私人充電樁增量也在持續上升,增加了92萬臺,同比增長511.3%。截止到2022年6月底,全國充電樁的累計數量達391.8萬臺。新能源汽車與充電樁的保有量比接近2.5:1。
藍牙技術的創新應用
如今許多的充電樁都是帶App的,這樣用戶就能夠通過手機定位充電樁的位置、查看充電進度、繳費以及實施遠程監控等。更加智能一點,汽車接上充電樁之后可在手機上遠程操控,設置充電時間,錯峰充電節省充電費用。當然,也可以實時監控充電過程,當充電溫度、電壓、電流等指標出現異常時,進行實時診斷和預測電池故障,并對問題情況進行提示和應急處理等等。
圖:星星充電超充站(來源:星星充電)
星星充電是首批將物聯網技術應用到充電樁上的企業之一,物聯網技術幫助星星充電將28.4萬臺公共充電樁連接起來,織成了一張充電網絡。為了織好這張充電網絡,星星充電采用了“硬件+軟件+服務”的業務模式,在移動能源領域,率先提出了“云-管-端”的業務形態。其中,其中,“云”指的是軟件平臺,“端”就是硬件設備,“管”則是運維服務,三者的結合大大減少了產業鏈上下游間的協同成本。
星星充電在云管端業務形態的支持下,實現了充電樁網絡的全覆蓋,能完整呈現充電樁的出廠日期、安裝時間、故障類型,甚至配件的批次等信息,而且還能進行遠程程序升級和故障診斷。
這些功能的實現離不開物聯網無線技術的支持。物聯網無線技術包括Cat.1及NB-IoT為主的蜂窩網絡,及以藍牙BLE、WiFi、ZigBee等為主的短距離無線通信技術。當用戶身處地下室,或者比較偏遠,蜂窩網絡信號不佳時,短距離無線通信就可以作為一個有效的補充,而藍牙BLE由于其出色的射頻能力和Mesh組網能力得到了很多充電樁客戶的青睞。
充電樁客戶普遍對藍牙通信能力提出較高的要求。藍牙模塊不僅要求符合《GB/T 18487.2 非車載傳導供電設備電磁兼容要求》和《NB/T33008.1-2018 電動汽車充電設備檢驗試驗規范》等各項標準,還需要保證設計工作年限超過15年。藍牙通信芯片方面,要求通過BLE5.0以上標準協議和Mesh認證,支持包括主從一體、一從多主和一主多從等功能在內的多樣化藍牙方案,并且要求較高的接收靈敏度和對市面上常用手機的兼容性。
圖:車-樁-手機通信方案(來源:網絡)
奉加微電子與戰略合作方常州芯佰微電子聯合開發的物聯網無線通信模組已經成功導入星星充電供應鏈。以奉加微PHY6222芯片作為核心通信芯片,已通過BLE 5.2和SIG-Mesh認證,具備國內最優的-99dBm@BLE 1Mbps超高接收靈敏度,擁有支持讀取制定MAC廣播數據和斷開連接,支持主從切換、一主多從、一從多主、OTA在線升級等主流協議在內的自主知識產權的全棧藍牙方案。
圖:奉加微自主知識產權多協議棧(來源:奉加微)
根據奉加微官網的介紹,PHY6222集成了Arm Cortex-M0處理器,最高主頻達96MHz,提供64K retention SRAM、可選128K~8M Flash、96KB ROM以及256bit efuse。此外,該芯片還采用了高效率片上電源管理、低功耗射頻前端、低功耗始終產生架構、振蕩器快速啟動技術等電路技術,實現了實現了接收模式4mA、發射模式4.6mA的低功耗性能,可以保證在常規200mAh的紐扣電池供電狀態下持續工作5年以上。此外,奉加微優化后的無需調制系數估計的相干解調(Coherent Demodulation),可提供3dB的解調增益,將通信距離和抗干擾能力提高了數倍。
成功導入充電樁行業供應鏈是奉加微走向工業級別應用領域的一次成功實踐,此前奉加微的無線芯片已經獲得了消費領域客戶的廣泛認可,被大批量應用于智能家居、智能照明、電子標簽、物聯網云平臺等落地產品,實現了數以億計的芯片出貨量。
藍牙技術新風向——讓汽車擺脫鑰匙束縛
國內電動汽車銷量高速增長,與汽車廠商采用了很多新的技術是分不開的。國內汽車廠商勇于將新技術應用在汽車上,比如智能駕艙、自動駕駛、疲勞駕駛檢測、遠程啟動、無鑰匙進入等等。比如特斯拉、小鵬、比亞迪等有些車型就能通過手機來解鎖汽車,而無需汽車鑰匙,讓人們擺脫了汽車鑰匙的束縛。
那么汽車是如何實現手機來解鎖汽車的呢?其實業內早已存在“無鑰匙進入及啟動系統(PEPS, Passive Entry Passive Start)”的技術構想。具體來說,在車上添加一個藍牙模塊,該模塊主動發射低頻信號尋找車主的手機,通過精準的ISSI算法和加密的通訊過程實現手機靠近自動開鎖,遠離自動落鎖。
圖:奉加的PEPS解決方案(來源: 奉加)
據業內人士介紹,其實藍牙是具有先天優勢的,因為它已經在手機上得到了廣泛的應用,能很大程度上確保連接協議的安全性,同時藍牙技術能夠通過獲取遠端設備的信號強度和AoA/AoD等功能來初步判斷距離,再通過精準ISSI算法來提高距離計算的精度,從而為用戶提供安全可靠的靠近開鎖、遠離落鎖體驗。
藍牙模塊的加入及手機的出現,可以讓司機擺脫鑰匙的束縛,還能通過手機App將電子鑰匙分享給其他人使用,可以通過限定有效時間和次數來保證安全性。
根據前面對PHY6222的特性介紹,就可以知道,其實該芯片的性能是完全滿足汽車無鑰匙進入解決方案的。據說奉加微也有計劃往這方面去做。
據悉,奉加微基于PHY6222芯片開發的完整可落地的PEPS方案,已通過客戶驗收,將于近期實現批量出貨。
不過并不是所有的藍牙芯片都能用于汽車領域,前提是它需要通過車規認證才行,畢竟用在汽車上的電子元器件需要取得ISO 26262標準。而ISO 26262標準又分為ASIL(Automotive Safety Integrity Level,汽車安全完整性等級)A、B、C、D四個等級,其中,ASIL A代表最低級別,而ASIL D代表最高的汽車危害等級。安全氣囊,防抱死制動和動力轉向等系統需要ASIL-D級(對安全性要求最高的嚴格性),因為與故障相關的風險最高。在安全范圍的另一端,諸如尾燈之類的組件僅需要ASIL-A級。前大燈和剎車燈通常為ASIL-B,而巡航控制系統通常為ASIL-C。
藍牙技術新機遇——兩輪電動車智能化浪潮涌動
2020年11月,阿里云IoT事業部聯合天貓二輪車事業部推出了“閃騎俠”智能電動車出行解決方案,讓電動車用戶出門不必再攜帶實體鑰匙也可以啟動車輛。在掃碼綁定之后,用戶可以使用智能手機小程序進行啟動/鎖車等操作。近期阿里云IoT攜手奉加微打造的藍牙真無感解鎖方案已經實現了無需掏出手機,靠近車輛時車輛即可自動解鎖,遠離車輛時車輛則自動落鎖功能,并被國內多家知名電動車廠商采用。根據反饋,這一方案的用戶體驗感處于市場領先水平,得到了消費者的認可,購買的用戶大都表示該功能非常方便。
據悉奉加微芯佰微聯合開發的藍牙模組也已成功導入兩輪電動車領域,為兩輪電動車電源監控和解鎖上鎖等功能提供更加完善的解決方案,推動兩輪電動車智能化技術迅速落地。
奉加微的藍牙技術還能夠微二輪智能電動車提供其他設備之間互動的解決方案,比如車輛狀態與智能頭盔之間的聯動、車身各傳感器之間的信息同步等,實現人車協同、車路協同的優化。在二輪電動車智能化的發展過程中,奉加微將憑借自身技術的技術領先性、高兼容性和穩定性,推動藍牙成為二輪電動車的標準配置。
結語
藍牙技術已經發展很多年了,其應用范圍也越來越廣泛,從消費、工業,再到汽車,它憑著良好的兼容性和技術的領先性,以及成熟的產業生態在不用的應用領域發揮著其作用。奉加微作為國內一家深耕低功耗藍牙芯片領域半導體廠商,在不斷升級其技術和產品,滲透到不同應用領域,不斷為客戶帶來更有價值的解決方案。
就在新能源汽車產銷量迅速增長的同時,作為充電基礎設施的充電樁數量也在隨之快速增長,據充電聯盟的數據顯示,2022年1~6月,充電基礎設施增量為130.1萬臺,其中公共充電樁增量為38.1萬臺,同比上漲了228.4%,隨車配建的私人充電樁增量也在持續上升,增加了92萬臺,同比增長511.3%。截止到2022年6月底,全國充電樁的累計數量達391.8萬臺。新能源汽車與充電樁的保有量比接近2.5:1。
藍牙技術的創新應用
如今許多的充電樁都是帶App的,這樣用戶就能夠通過手機定位充電樁的位置、查看充電進度、繳費以及實施遠程監控等。更加智能一點,汽車接上充電樁之后可在手機上遠程操控,設置充電時間,錯峰充電節省充電費用。當然,也可以實時監控充電過程,當充電溫度、電壓、電流等指標出現異常時,進行實時診斷和預測電池故障,并對問題情況進行提示和應急處理等等。
圖:星星充電超充站(來源:星星充電)
星星充電是首批將物聯網技術應用到充電樁上的企業之一,物聯網技術幫助星星充電將28.4萬臺公共充電樁連接起來,織成了一張充電網絡。為了織好這張充電網絡,星星充電采用了“硬件+軟件+服務”的業務模式,在移動能源領域,率先提出了“云-管-端”的業務形態。其中,其中,“云”指的是軟件平臺,“端”就是硬件設備,“管”則是運維服務,三者的結合大大減少了產業鏈上下游間的協同成本。
星星充電在云管端業務形態的支持下,實現了充電樁網絡的全覆蓋,能完整呈現充電樁的出廠日期、安裝時間、故障類型,甚至配件的批次等信息,而且還能進行遠程程序升級和故障診斷。
這些功能的實現離不開物聯網無線技術的支持。物聯網無線技術包括Cat.1及NB-IoT為主的蜂窩網絡,及以藍牙BLE、WiFi、ZigBee等為主的短距離無線通信技術。當用戶身處地下室,或者比較偏遠,蜂窩網絡信號不佳時,短距離無線通信就可以作為一個有效的補充,而藍牙BLE由于其出色的射頻能力和Mesh組網能力得到了很多充電樁客戶的青睞。
充電樁客戶普遍對藍牙通信能力提出較高的要求。藍牙模塊不僅要求符合《GB/T 18487.2 非車載傳導供電設備電磁兼容要求》和《NB/T33008.1-2018 電動汽車充電設備檢驗試驗規范》等各項標準,還需要保證設計工作年限超過15年。藍牙通信芯片方面,要求通過BLE5.0以上標準協議和Mesh認證,支持包括主從一體、一從多主和一主多從等功能在內的多樣化藍牙方案,并且要求較高的接收靈敏度和對市面上常用手機的兼容性。
圖:車-樁-手機通信方案(來源:網絡)
奉加微電子與戰略合作方常州芯佰微電子聯合開發的物聯網無線通信模組已經成功導入星星充電供應鏈。以奉加微PHY6222芯片作為核心通信芯片,已通過BLE 5.2和SIG-Mesh認證,具備國內最優的-99dBm@BLE 1Mbps超高接收靈敏度,擁有支持讀取制定MAC廣播數據和斷開連接,支持主從切換、一主多從、一從多主、OTA在線升級等主流協議在內的自主知識產權的全棧藍牙方案。
圖:奉加微自主知識產權多協議棧(來源:奉加微)
成功導入充電樁行業供應鏈是奉加微走向工業級別應用領域的一次成功實踐,此前奉加微的無線芯片已經獲得了消費領域客戶的廣泛認可,被大批量應用于智能家居、智能照明、電子標簽、物聯網云平臺等落地產品,實現了數以億計的芯片出貨量。
藍牙技術新風向——讓汽車擺脫鑰匙束縛
國內電動汽車銷量高速增長,與汽車廠商采用了很多新的技術是分不開的。國內汽車廠商勇于將新技術應用在汽車上,比如智能駕艙、自動駕駛、疲勞駕駛檢測、遠程啟動、無鑰匙進入等等。比如特斯拉、小鵬、比亞迪等有些車型就能通過手機來解鎖汽車,而無需汽車鑰匙,讓人們擺脫了汽車鑰匙的束縛。
那么汽車是如何實現手機來解鎖汽車的呢?其實業內早已存在“無鑰匙進入及啟動系統(PEPS, Passive Entry Passive Start)”的技術構想。具體來說,在車上添加一個藍牙模塊,該模塊主動發射低頻信號尋找車主的手機,通過精準的ISSI算法和加密的通訊過程實現手機靠近自動開鎖,遠離自動落鎖。
圖:奉加的PEPS解決方案(來源: 奉加)
據業內人士介紹,其實藍牙是具有先天優勢的,因為它已經在手機上得到了廣泛的應用,能很大程度上確保連接協議的安全性,同時藍牙技術能夠通過獲取遠端設備的信號強度和AoA/AoD等功能來初步判斷距離,再通過精準ISSI算法來提高距離計算的精度,從而為用戶提供安全可靠的靠近開鎖、遠離落鎖體驗。
藍牙模塊的加入及手機的出現,可以讓司機擺脫鑰匙的束縛,還能通過手機App將電子鑰匙分享給其他人使用,可以通過限定有效時間和次數來保證安全性。
根據前面對PHY6222的特性介紹,就可以知道,其實該芯片的性能是完全滿足汽車無鑰匙進入解決方案的。據說奉加微也有計劃往這方面去做。
據悉,奉加微基于PHY6222芯片開發的完整可落地的PEPS方案,已通過客戶驗收,將于近期實現批量出貨。
不過并不是所有的藍牙芯片都能用于汽車領域,前提是它需要通過車規認證才行,畢竟用在汽車上的電子元器件需要取得ISO 26262標準。而ISO 26262標準又分為ASIL(Automotive Safety Integrity Level,汽車安全完整性等級)A、B、C、D四個等級,其中,ASIL A代表最低級別,而ASIL D代表最高的汽車危害等級。安全氣囊,防抱死制動和動力轉向等系統需要ASIL-D級(對安全性要求最高的嚴格性),因為與故障相關的風險最高。在安全范圍的另一端,諸如尾燈之類的組件僅需要ASIL-A級。前大燈和剎車燈通常為ASIL-B,而巡航控制系統通常為ASIL-C。
藍牙技術新機遇——兩輪電動車智能化浪潮涌動
2020年11月,阿里云IoT事業部聯合天貓二輪車事業部推出了“閃騎俠”智能電動車出行解決方案,讓電動車用戶出門不必再攜帶實體鑰匙也可以啟動車輛。在掃碼綁定之后,用戶可以使用智能手機小程序進行啟動/鎖車等操作。近期阿里云IoT攜手奉加微打造的藍牙真無感解鎖方案已經實現了無需掏出手機,靠近車輛時車輛即可自動解鎖,遠離車輛時車輛則自動落鎖功能,并被國內多家知名電動車廠商采用。根據反饋,這一方案的用戶體驗感處于市場領先水平,得到了消費者的認可,購買的用戶大都表示該功能非常方便。
據悉奉加微芯佰微聯合開發的藍牙模組也已成功導入兩輪電動車領域,為兩輪電動車電源監控和解鎖上鎖等功能提供更加完善的解決方案,推動兩輪電動車智能化技術迅速落地。
奉加微的藍牙技術還能夠微二輪智能電動車提供其他設備之間互動的解決方案,比如車輛狀態與智能頭盔之間的聯動、車身各傳感器之間的信息同步等,實現人車協同、車路協同的優化。在二輪電動車智能化的發展過程中,奉加微將憑借自身技術的技術領先性、高兼容性和穩定性,推動藍牙成為二輪電動車的標準配置。
結語
藍牙技術已經發展很多年了,其應用范圍也越來越廣泛,從消費、工業,再到汽車,它憑著良好的兼容性和技術的領先性,以及成熟的產業生態在不用的應用領域發揮著其作用。奉加微作為國內一家深耕低功耗藍牙芯片領域半導體廠商,在不斷升級其技術和產品,滲透到不同應用領域,不斷為客戶帶來更有價值的解決方案。
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