基于RSSI的汽车免钥匙系统定位技术研究
2021-06-28程和生程和侠
程和生,程和侠
(1.合肥师范学院计算机学院,安徽合肥 230601;2.安庆师范大学计算机与信息学院,安徽安庆 246133)
汽车无钥匙进入系统(PKE)是高档汽车的标准配置[1],现有技术由欧、美、日等国垄断。国产汽车厂商攻坚技术遇到障碍的核心是电子钥匙车内定位技术[2]。已有的传感器定位技术可分为以下两大类:(1)集中式与分布式定位算法。集中式定位算法将所有节点信息传送到某个中心节点进行定位计算并确定,特点是全局统筹,定位相对准确,但运算量大且难做到实时响应。分布式定位算法成本高。(2)基于测距的定位算法和非测距的定位算法。测距方式定位对硬件要求较高,成本高,精度相对也较高。非测距方式对硬件要求较低,精度相对也低。实际应用中主流测距技术有基于RSSI(Received Signal Strength Indication)信号强弱定位和基于UWB(Ultra Wideband)的定位。基于UWB的算法,对硬件要求较高,传感器节点数目越多越精确,算法复杂度偏高,相比之下,基于RSSI测距方法具有较低复杂度和成本。
现有的PKE 方案众多。NXP 公司的PKE 系统,特高频UHF(Ultra High Frequency)使用发射芯片PCF7900,支持频段有315 MHz、434 MHz、868 MHz 和915 MHz;低频LF(Low Frequency)采用芯片PCF7991,发射125 kHz信号。该方案特点是量化LF信号强弱,准确获取RSSI,使用3个字节数值表示,适合车内狭小空间定位。μPD78F0503 和μPD78F0881 是NEC 公司方案芯片,UHF 频段选择433.92 MHz,LF频段选择19 kHz。该方案在提高电子钥匙电池使用寿命的同时减少了能耗,引入低频唤醒芯片AS3931,支持宽工作频率(19~150)kHz、唤醒灵敏度高、抗干扰能力强。Microchip 公司推出基于PIC16F639 作为UHF 信号发射433.92 MHz,LF 选择125 kHz,提供方案详细,但是未涉及定位功能。TI公司基于低功耗的RF430F51 系列PKE,集成CC1101 芯片,支持频段315 MHz、434 MHz、868 MHz 和915 MHz;……
