低功耗藍牙邁向工業車規級,助力充電樁和電動車智能化 近兩年來,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。
藍牙技術在充電樁上的應用
如今許多的充電樁都是智能充電樁,它們與手機App相連接,用戶能夠通過手機查看充電樁的位置、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。
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,而藍牙由于其優秀的射頻性能和Mesh組網能力得到了很多充電樁行業客戶的青睞。
深圳智漢科技的充電樁智能通信解決方案,都是以藍牙BLE技術為基礎,我們設計的有兩種交互方式:第一種是掃描二維碼喚醒充電樁,然后在APP或者微信小程序上進行操作;第二種就是您已經是某充電樁的用戶,打開某充電樁app,靠近這個品牌的充電樁,APP就會顯示確定是否充電,點擊確定就喚醒了充電模式。這兩種都免去了復雜的線路布置和繳費流程,還能實時觀看充電樁給汽車供電情況和費用清單,以及以往充電記錄。
實現充電樁藍牙通信的硬件是基于智漢 RF Crazy?的RC6222P模組,它是一款支持BLE 5.2功能和IEEE 802.15.4通信協議的遠距離無線模塊。它以奉加微電子的PHY6222系統級芯片而設計開發,芯片集成了超低功耗的高性能多模射頻收發機和32-bit ARM?Cortex?-M0處理器,并增加了PA信號放大芯片。模塊最大發射功率達到20dBm,BLE 1Mbps速率下接收靈敏度-99dBm,同時提供3dB的解調增益;超低功耗芯片架構使得休眠電流低至0.5uA,峰值收發功耗4.6/4mA,多場景平均應用功耗<10uA,保證常規200mAH的紐扣電池正常供電狀態下能夠持續工作2年以上。RC6222P定義為PHY擁有基于Bluetooth LE 5.2的自主知識產權全棧藍牙方案,支持包括SIG-Mesh全角色組網、AoA/AoD無線定位、2Mbps高速率模式、BLE長距離模式、主從配對一主多從、擴展廣播/周期廣播在內的主流BLE功能。支持自主知識產權的多協議棧:Matter (Bluetooth LE+Zigbee) 多協議共存;PhyPlus私有2.4GHz協議棧。
成功導入充電樁行業供應鏈是藍牙BLE走向工業級別應用領域的一次成功實踐,此前智漢科技的藍牙模塊已經獲得了消費領域客戶的廣泛認可,被大批量應用于電腦配件、智能穿戴、玩具遙控、智能家居、電子標簽、健康醫療設備等落地產品,實現了數以大百萬級產品出貨量。
藍牙技術新風向——讓汽車擺脫鑰匙束縛
國內新能源汽車銷量高速增長,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“無鑰匙進入與啟動系統(Passive Entry Passive Start)”的技術構想。通過藍牙技術來實現,主要它在手機上得到了廣泛的應用,具體來說,在車上添加一個藍牙ble模塊,該模塊主動發射低頻信號尋找車主的手機,通過測距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。
智漢科技 RF Crazy?為應對新能源汽車在智能化與互連互通上的需求,也在積極探索汽車藍牙智能更多應用,同時能夠保持安全、穩定操作性和低功耗性能。現在與芯科電子(Silicon Labs)強強聯手,使用基于EFR32BG22系列芯片開發出了一款藍牙5.3協議的模組RC224AM,EFR32BG22通過AEC-Q100車規級認證,在無線連接領域積累了多年的技術實力和應用經驗,RC224AM集成了ARM Cortex-M4內核與藍牙收發器、以及38.4MHz軍工級晶振,經過了嚴苛的高低溫耐久性測試,也在信號混雜的環境中通信方面也做到了優化,加上屏蔽蓋的保護,抗干擾和穩定性更好。低于1.4μA的睡眠功耗、低功率發射和接收電流(分別為4.8 mA和4.3mA),保障汽車在常年停放的情況下不會受功耗影響。
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。
智漢科技RF Crazy? 的藍牙模組也已成功導入兩輪電動車及電池保護板領域,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,還有車輛電池狀態與智能頭盔之間的聯動、車身各傳感器之間的信息與手機的同步等,實現人車協同、車路協同的優化。這類解決方案也被國內多家電動車廠商采用。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。
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。智漢科技 RF Crazy?作為國內一家深耕低功耗藍牙通信模組領域的公司,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。
審核編輯:湯梓紅
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