BLE 数字钥匙解决方案介绍

一、什么是 BLE？

BLE = Bluetooth Low Energy（低功耗蓝牙）

• 频段范围：2.4000 GHz - 2.4835GHz
• 在此频段范围，划分为 40 个 channel，频段带宽是 2MHz
• 其中 37，38，39 通道是广播通道。其余 37 个通道是数据通道

BLE 数据传输采用跳频技术

• 有利于避开干扰
• BLE 有 12 个 channel 与 Wifi 不重合，其中 3 个是广播 channel(37,38,39)，广播通道避开了11 WIFI 信道

图片来源：rfwireless-world.com，侵权删

二、BLE 测距定位原理-RSSI

原理：RSSI（Received Signal Strength Indication）   接收的信号强度指示

• RSSI 跟距离有关，直观上来看，距离越远，信号强度是越低
• 接收信号强度指示（RSSI）用于确定无线信号的质量。它可以用于定位系统。通过建立信号衰减模型，可以得到信号空间路径损耗与距离的关系。可以使用链路损耗方程计算距离，并且可以通过将距离与软件算法相结合来评估位置。

对 RSSI 接收精度的影响：

• 环境：存在多径、障碍物、电磁干扰等不稳定因素导致接收节点的 RSSI 值不稳定，可通过过滤算法（高斯中值结合滤波）解决。
• 天线：同条件下 TX、RX 端需使用同一种天线。

图片来源：电子发烧友网站《RSSI  测距原理及公式》，侵权删

三、基于 RSSI 测距的三边定位

• 硬件环境：

          ① 锚点：负责收集 RSSI 并传输，最少三个锚节点就足以定位一个标签节点。

          ② 标签：必须定位的未知位置的目标。

• 定位方案可选择获取 RSSI 值得方式：

          ① 从连接中获取 RSSI
          ② 从广播中获取 RSSI

• 三边定位原理：

           通过 RSSI 值获取各个锚点到标签的直线距离，通过三圆求交的方式以及最小二乘法计算出标签的位置。

四、BLE 数字钥匙方案应用场景-安装位置图


图片来源：知乎《PEPS (上)，BLE 发起的进攻》，侵权删

五、BLE 汽车数字钥匙组成

• 一个 BLE 主模块：负责 BLE 定位算法、与整车通讯、与BLE 从模块通讯、BLE 信号收发等功能
• 若干个 BLE 从模块：负责与 BLE 主模块通讯、BLE 信号收发等功能
• 蓝牙智能钥匙

六、WPI 提供的 BLE 数字钥匙解决方案：




工作流程：

该方案中使用到的开发工具：

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