藍(lán)牙技術(shù)在汽車電子產(chǎn)品中的應(yīng)用

李晶

(哈爾濱開放大學(xué),黑龍江哈爾濱，150001)

0 引言

作為現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展的標(biāo)志，汽車已經(jīng)進(jìn)入到千家萬(wàn)戶，從以往只有有錢人才能開的起，到現(xiàn)在成為利民的交通工具，可以看出科技和社會(huì)的進(jìn)步給我們的生活帶來(lái)的巨大改變。與此同時(shí)，汽車的功能性也在不斷增強(qiáng)，車載設(shè)備操作更加便捷。以往，我們要想在汽車上聽音樂(lè)，大多數(shù)需要將歌曲下載到優(yōu)盤等存儲(chǔ)設(shè)備上，然后通過(guò)車載播放設(shè)備進(jìn)行播放，但是現(xiàn)在，只需要通過(guò)手機(jī)與車載藍(lán)牙設(shè)備進(jìn)行配對(duì)、連接，就能夠輕松將手機(jī)中播放的音樂(lè)利用車載設(shè)備進(jìn)行播放。當(dāng)然，車載電子設(shè)備的改變遠(yuǎn)不止這些，技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展讓車載電子設(shè)備的內(nèi)容更加豐富，可玩性更高。不僅僅能夠?yàn)槠囋鎏砜萍几?，同時(shí)還能夠?yàn)榘踩僭O(shè)提供更多的可靠保障。隨著科技的不斷發(fā)展和藍(lán)牙技術(shù)的進(jìn)步，其使用的穩(wěn)定性和可靠性將會(huì)進(jìn)一步增強(qiáng)，在汽車電子設(shè)備上的應(yīng)用也會(huì)更加廣泛，給我們的生活帶來(lái)更多的便利。

1 藍(lán)牙信道跳頻算法分析

對(duì)于信道跳頻序列，算法首先選取一段(Segment)32 個(gè)跳頻頻率，在32 個(gè)發(fā)射時(shí)隙上,按隨機(jī)順序訪問(wèn)一次，然后進(jìn)行一定的偏移，再選取另一段32 個(gè)跳頻頻率。由于跳頻頻率在存儲(chǔ)器中的存放順序（跳頻列表中先存放所有的偶數(shù)頻率標(biāo)號(hào)，然后依次存放所有的奇數(shù)頻率標(biāo)號(hào)），每一段將覆蓋約64MHz 的頻帶，即超過(guò)79MHz 帶寬的 80%。根據(jù)上述跳頻算法可知，信道跳頻序列具有非常長(zhǎng)的周期達(dá)到了227當(dāng)?shù)拇?；由于藍(lán)牙時(shí)隙的寬度為625us，因此一次循環(huán)大約要經(jīng)歷一天的時(shí)間。因此我們知道，在給定頻隙數(shù)目和序列長(zhǎng)度的條件下，當(dāng)序列中的頻隙均勻出現(xiàn)時(shí)，也就是說(shuō)，每個(gè)頻隙在一個(gè)序列周期中的出現(xiàn)次數(shù)相同或基本相同時(shí)，序列的重合次數(shù)。如圖1 所示，為藍(lán)牙跳頻核心算法框圖。

圖1 跳頻核心算法框圖

2 車載藍(lán)牙系統(tǒng)的連接機(jī)制分析

車載藍(lán)牙技術(shù)能夠?yàn)檐囕d系統(tǒng)提供方便，其最主要的原因在于車載藍(lán)牙系統(tǒng)上擁有一套自動(dòng)連接機(jī)制，可以實(shí)現(xiàn)車載設(shè)備的連接以及車載設(shè)備與外設(shè)的連接。車載藍(lán)牙通過(guò)建立專屬的連接信道，能夠?qū)崿F(xiàn)主從設(shè)備的連接，使得手機(jī)能夠控制車載多媒體設(shè)備。

在連接狀態(tài)的初始階段，主設(shè)備發(fā)送一個(gè)輪詢分組來(lái)驗(yàn)證從設(shè)備是否已經(jīng)切換到主設(shè)備的定時(shí)和信道頻率上，從設(shè)備可以使用任何類型的分組響應(yīng)。如果從設(shè)備沒(méi)有收到輪詢分組，或者主設(shè)備一段時(shí)間內(nèi)沒(méi)有收到從設(shè)備的響應(yīng)分組，主從設(shè)備將分別回到尋呼和尋呼掃描狀態(tài)。當(dāng)兩個(gè)藍(lán)牙裝置靠近到可以通訊的范圍內(nèi)，它們通過(guò)藍(lán)牙規(guī)范所定義的查詢和詢呼程序去建立兩者之間的連接。當(dāng)主設(shè)備不知道周圍是否有任何從設(shè)備設(shè)備時(shí)，必需以查詢狀態(tài)來(lái)得到周圍所有的從設(shè)備的BD-ADDR 與從設(shè)備的時(shí)鐘。主設(shè)備在查詢周圍其它的從設(shè)備時(shí)所用到的特殊方法是在ISM 通用頻段內(nèi)的許多特定的通道上廣播ID 分組，被尋呼的從設(shè)備也是在這通道上監(jiān)聽來(lái)自主設(shè)備的訊號(hào)，這些特定的通道是將ISM 頻段上79 個(gè)通道中定義出32 個(gè)專門提供查詢用的通道，作為查詢時(shí)的跳躍頻率，此時(shí)跳頻速率為每鈔3200 次。在連線建立后，主設(shè)備與從設(shè)備之間的通訊是采用時(shí)分雙工，也就是將時(shí)間切割成多個(gè)slot，每個(gè)slot 的時(shí)間長(zhǎng)度是625μs。主設(shè)備在偶數(shù)的slot 傳送分組，從設(shè)備在奇數(shù)的slot 傳送分組。

3 藍(lán)牙技術(shù)在汽車電子產(chǎn)品中的應(yīng)用

藍(lán)牙技術(shù)實(shí)現(xiàn)的短距離移動(dòng)設(shè)備之間的通信，而汽車因?yàn)榭臻g較為狹小，非常適用于藍(lán)牙技術(shù)，利用藍(lán)牙技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)車載通信、安防診斷以及車載系統(tǒng)信息整合的應(yīng)用。如圖2 所示，為車載藍(lán)牙設(shè)備的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。

圖2 車載藍(lán)牙設(shè)備的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

3.1 藍(lán)牙技術(shù)在車載通信系統(tǒng)的應(yīng)用

車載通信系統(tǒng)是車載藍(lán)牙電子設(shè)備的最主要應(yīng)用，通過(guò)車載通信設(shè)備，能夠幫助用戶在開車的過(guò)程中利用藍(lán)牙連接車內(nèi)的通話設(shè)備，比如音響、麥克風(fēng)等。當(dāng)然最初的車載通信系統(tǒng)只包含基于HFP 框架開發(fā)的免提功能。隨著藍(lán)牙技術(shù)的進(jìn)步，更多的通信功能也加入其中。比如通過(guò)A2DP 框架協(xié)議開發(fā)的藍(lán)牙音樂(lè)播放功能，該功能能夠通過(guò)手機(jī)與相關(guān)設(shè)備的連接，實(shí)現(xiàn)將手機(jī)中的歌曲用車內(nèi)音響播放，為枯燥的開車過(guò)程增添了諸多樂(lè)趣。而隨著車載屏幕技術(shù)的改進(jìn)，利用車載藍(lán)牙設(shè)備，能夠訪問(wèn)手機(jī)中的通訊錄，并且這種方式使得司機(jī)在發(fā)現(xiàn)手機(jī)來(lái)電之后能夠及時(shí)查看來(lái)電聯(lián)系人信息。近幾年，語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)的發(fā)展，也讓車內(nèi)通信變得更加方便，通過(guò)語(yǔ)音識(shí)別能夠，司機(jī)可以直接查找手機(jī)聯(lián)系人，并且控制手機(jī)向外撥打電話。如今，智能技術(shù)的興起，使得相應(yīng)的設(shè)備智能化技術(shù)不斷提升，語(yǔ)音播放音樂(lè)、撥打電話等技術(shù)興起，都可以通過(guò)手機(jī)與車載藍(lán)牙的連接實(shí)現(xiàn)，極大方便了用戶的使用。

3.2 藍(lán)牙技術(shù)在汽車安防診斷中的應(yīng)用

汽車各種電子設(shè)備之間本身就存在一定的聯(lián)系功能，這些設(shè)備通過(guò)CAN 總線實(shí)現(xiàn)信息的匯總和連接，而藍(lán)牙設(shè)備作為CAN 總線上的一個(gè)控制接口，負(fù)責(zé)與外部設(shè)備之間建立連接，通過(guò)這種連接能夠?qū)⑼獠吭O(shè)備接入到汽車的網(wǎng)絡(luò)中，成為整個(gè)汽車的一部分。用戶一般會(huì)通過(guò)手機(jī)與汽車藍(lán)牙設(shè)備建立連接，而手機(jī)因此成為了汽車控制系統(tǒng)中的一部分。在這個(gè)過(guò)程中，可以通過(guò)相應(yīng)的測(cè)試設(shè)備收集汽車傳感器的監(jiān)測(cè)參數(shù)，比如工作人員可以利用VAS5163 測(cè)試儀，檢測(cè)汽車的輪胎壓力參數(shù)，以保證汽車輪胎的運(yùn)行正常。而這些參數(shù)和診斷信息可以通過(guò)藍(lán)牙設(shè)備發(fā)送到手機(jī)上，供用戶參考。同時(shí)，汽車中的各項(xiàng)參數(shù)同樣可以用這種方式進(jìn)行傳遞，實(shí)現(xiàn)對(duì)安全信息的掌握。

4 結(jié)束語(yǔ)

汽車電子設(shè)備是實(shí)現(xiàn)汽車功能的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，比如車載音響、車載屏幕等，這些設(shè)備的應(yīng)用既能夠增加開車過(guò)程中的娛樂(lè)性，讓司機(jī)在長(zhǎng)時(shí)間開車過(guò)程中不會(huì)出現(xiàn)煩躁的情緒，同時(shí)也能夠?yàn)樗緳C(jī)提供導(dǎo)航和安全駕駛等服務(wù)。隨著藍(lán)牙技術(shù)的不斷進(jìn)步，這種短距通信技術(shù)在車載電子產(chǎn)品上應(yīng)用的范圍也會(huì)更廣，并且通過(guò)高效穩(wěn)定的通信方式幫助司機(jī)更好的對(duì)車輛進(jìn)行控制。