在過去的二十多年間，從內部來看，汽車已經從一只機械猛獸變為一臺電子超級計算機。大約十多年前，當汽車拋錨時，稍微具有一些技術經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。現如今，情況就有點兒不同了。在我們現代的社會中，技術日臻成熟，大多數車輛具有非常先進的電子系統，這些系統通常由隱藏在車輛多個位置上的電子控制單元 （ECU） 內的多核應用處理器進行控制。由于智能系統已經診斷了問題所在，建議下一步采取的操作，甚至可能已經把問題解決了，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。

用戶體驗與內部裝置中隱藏的技術密切相關。在保持設計美觀的同時，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，在驅動時間內，為控制系統提供實時反饋，這些信息包括周圍事物、速度、計算得出的驅動路徑等。目前已經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，人們相信控制系統必須由駕駛員來操控。在技術層面上，已經實現了上述功能。

目前有數種類型的ECU，每一種類型的ECU分別負責不同的子系統，例如車門、速度、車載信息通訊系統、和傳輸等。ECU從車輛內的多種傳感器集合中采集數據，這些傳感器的數量有100多個。在數據采集后，ECU將這些數據聚合在一起，然后根據組合在一起的數據做出決定。傳統上，這些數據采集有車輛內的線纜完成。這些線纜需要手工安裝在狹窄且有限空間內，而這也是汽車生產線中比較耗時的任務之一，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所具有的優勢。

Bluetooth Smart

Bluetooth Smart是使用Bluetooth低功耗技術的器件的品牌，它在2010年成為Bluetooth 4.0技術規格的一部分。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議的功能，以便進一步增加數據吞吐量和安全性。這項技術被設計成低功耗、安全和易于部署。最常用的情況涉及在由單節鈕扣電池供電運行的數年時間內分享少量數據。通過使器件在大多數運行時間內保持在睡眠狀態、短時喚醒來發送幾個字節的數據來實現低功耗。在大多數情況下，此項技術可由單芯片解決方案實現，這也使得這項技術在成本和電路板空間方面具有一定優勢。此外，與傳統Bluetooth技術不同的是，Bluetooth Smart不一定非要使用特定的系統配置文件。Bluetooth Smart可以使用定制的系統配置文件，前提是這些系統配置文件符合通用屬性配置文件 （GATT） 架構。

對于汽車應用，經簡化的設計過程和輕松部署將帶來最主要的優勢。由添加無線協議所引入的挑戰與安全性相關。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） 數據包，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（通過其它介質實現，例如NFC），執行認證和授權過程。當連接已經被建立時，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據傳輸，對每個數據包進行完整性檢查。因此，在內核中有很多內置機制，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。車內照明控制也可以通過無線的方式實現，以提供氛圍、集群和可編程LED照明。

智能手機是Bluetooth Smart生態系統的重要組件，這是因為目前絕大多數智能手機支持Bluetooth Smart。這意味著，車內的ECU能夠與傳感器和駕駛員的智能手機通信，以提供診斷數據或接收個性化配置設置。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據交互，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。

在智能手機上還可以提供交互式的車輛用戶手冊。這使得車輛能夠將警報發送給手機，比如說胎壓過低，這些警報將與智能手機上的與下一步操作相關的信息封裝在一起，例如，提供與最近加油站相關的信息。維修提醒也可被推送至智能手機，這使用戶能夠安排到預先選擇的或最近自動修理車間的時間。這也是云端服務可以大展拳腳的地方，云端服務使得汽車可以通過智能手機與互聯網對接，這是Bluetooth Smart實現物聯網 （IoT） 的一個方法。

結論

隨著車輛（并不僅限于小汽車）變得越來越先進和非常智能，為了能夠做出合理和安全的決定，需要更多的信息。因此，正如需要Bluetooth Smart等無線連通性，通過車內控制或智能手機與車輛的核心功能進行無縫對接一樣，傳感器融合變得更加重要。

針對本文中所討論話題的主要單芯片解決方案是TI的Bluetooth Smart CC2541-Q1無線MCU。它是一款針對汽車應用的完整硬件和軟件解決方案，其中包括一個經Q100認證，用簡單、高效和安全方法實現的從設計理念到第一個原型機的示例應用和評估工具。有很多定制GATT系統配置文件示例，并且所有安全特性即時可用。