1、電動車解鎖的發展
1.1 鑰匙解鎖的發展與不便
電動自動車作為一類常見的交通工具發展已經多年，時至今日電動車都會增加一個防盜子產品用來增強安全性，同時也帶來了一個問題，使用者攜帶一把機械鑰匙用以上下電之外，還得再攜帶一把遙控鑰匙，用以開關電動車的防盜子產品。
使用者操作的繁瑣，也使得電動車廠商想辦法化簡，帶一鍵啟動的車輛出現，一鍵啟動鍵替代了機械鑰匙，使用者隻要攜帶個遙控鑰匙，然後通過解鎖後按壓車輛上的一鍵啟動鍵就可以啟動/關閉車輛。
随着技術的發展，類似汽車的無鑰匙進入（PKE）方案也出現在電動車上，不過，無鑰匙進入的技術不是真的不用攜帶鑰匙，僅僅是指不用按鑰匙的按鍵，通過攜帶的感應鑰匙靠近遠離車輛來進行鎖車/解鎖。
1.2 手機解鎖
到了智能手機時代，随着智能手機的普及，能否用手機來替代鑰匙呢？答案是肯定的，以小牛，九号等電動車廠為代表，智能電動車開始出現，使用者在自己的智能手機上安裝APP後，可以打開APP，并在APP中與自己的車輛互動，包括擷取車輛狀态，以及對車輛進行鎖車/解鎖/上下電等操作。
智能車的出現，解決了使用者攜帶鑰匙的麻煩，但找到并打開APP，然後再點選車輛鎖車/解鎖的繁瑣操作，使用者體驗提升并不明顯。
同時智能子產品離線，手機APP相容等問題也突出。有沒有一種完全無感的鎖車解鎖體驗呢？
1.3、第一代無感解鎖
真無感解鎖，顧名思義，使用者無需攜帶鑰匙，也無需做什麼操作，通過靠近/遠離車輛，即可對車輛進行解鎖/鎖定操作。
要實作這個能力，需要利用手機的一個連接配接能力---藍牙。
藍牙在所有智能手機上都是個标配元件，是以有不少廠商開始基于藍牙開發無感解鎖。通過在智能電動車增加藍牙子產品與手機通信，手機APP通過監測藍牙連接配接以及測量藍牙信号等方法，計算手機與智能子產品的距離。然後根據距離來判讀是否要鎖車解鎖以及啟動。
這個方案無需鑰匙，也無需使用者操作，大大友善了使用者。
但手機APP的保活是個大問題，經常出現，使用者的手機APP被系統背景殺死了，鎖車/解鎖就失效的問題。使用者要使用這個功能，還得檢查APP是否還活着，或者想方設法讓手機APP不被背景殺死。
這是個好用的功能，但問題是否有辦法解決呢？
2、真無感解鎖
真無感解鎖，就是要解決在APP無法運作時，仍能利用手機自身的藍牙能力來對車輛進行鎖車/解鎖操作。我們先熟悉一下藍牙本身以及手機的藍牙能力。
2.1、藍牙協定簡單介紹
藍牙發展多年，分出了經典藍牙和BLE低功耗藍牙2類技術，分别用在的如下應用領域
●經典藍牙：無線耳機，藍牙音箱，車載。
●BLE： 無線鍵鼠，智能家居，私有方案。
在手機端，系統基本支援經典藍牙了大多數應用，無線耳機，車載均不需要下載下傳安裝APP，在手機系統中即可完成裝置接入配置與功能應用。
而BLE應用支援有限，智能家居，私有方案都需要APP的介入。
2.2、藍牙協定的選擇
經典藍牙基本用于音頻領域，用于智能車不是很合适。且在藍牙耳機盛行的今天，讓系統支援多個藍牙音頻，本身是一個相容性嚴重的問題。是以目标就在BLE低功耗藍牙上了。
BLE應用中，有一類應用是手機系統自身就支援的---無線鍵鼠。
無線鍵鼠的藍牙協定規範為HID---藍牙人機接口規範，這個規範幾乎所有的智能手機都是支援的，這意味着，隻要支援這個規範，手機系統就可以替代APP的作用。
這裡補充一點，利用手機HID協定的應用，智能電動車不是第一個，上一個比較火的産品是手機無線自拍杆/自拍器。
3、無感解鎖協定的打造
無感解鎖協定打造，分為3步。
- 制定無感藍牙協定
- 解決藍牙裝置安全性
- 通過算法計算藍牙距離
3.1、 制定無感藍牙協定
選擇完了藍牙協定HID，還需要确認使用的HID品類，這個比較關鍵，否則會帶來嚴重的相容問題。
HID是一個比較大的規範，除了支援鍵盤滑鼠這些常見的品類，還支援遊戲搖桿，消費類等品類。不常見品類容易出現相容問題，而有些品類可能會導緻手機系統的異常。比如使用鍵盤品類，在某些手機上會出現手機虛拟鍵盤打不開的問題。
這裡我們選取了一個常見品類，品類這裡買個關子，有興趣的同學可以私聊，可靠性與相容性我在後續章節給出。
3.2、藍牙安全性考量
藍牙作為一種無線連接配接技術，安全性是必須要考慮的問題。我們針對藍牙，做了2層安全。
應用層加密
應用層加密，用于我們的手機APP與智能車藍牙子產品之間的加密，手機和智能車藍牙子產品在綁定時會協商密鑰，通過阿裡雲的三元組中的資訊作為pre-shared key結合随機數，生成無法被監聽與暴力破解的密鑰種子，也無法僞造裝置，然後在每次連接配接時協商會話密鑰session key。之後的應用層互動都會基于這個會話密鑰進行加密通信。
智能裝置在綁定後，每次連接配接都會等待會話密鑰的協商，如果缺少這一步，智能裝置會拒絕互動并斷開連接配接。
實體層加密
實體層加密，主要是利用藍牙的安全協定SMP，SMP協定可以在手機與智能車子產品間協商出無法被破解的密鑰，并在實體層使用此密鑰加密。實體層加密主要用于無感解鎖，當手機APP未開啟時，手機系統即與智能裝置通過實體層加密互動，實體層加密開啟後，無感解鎖才能使用。
3.3、藍牙距離的計算
無感鎖車解鎖是通過距離感應來進行鎖車解鎖，這裡可用RSSI---藍牙參考信号強度來推導藍牙距離，藍牙RSSI是一個随距離變化的值，通過連接配接狀态下讀取RSSI，可以大緻判斷出距離。
當然RSSI存在如下問題:
抖動： 在同一距離上，RSSI會因為環境，幹擾等因素産生一定的抖動。
環境： 室内，室外場景下，不同的，RSSI随距離的變化線性度不同。
手機差異： 不同的手機，信号品質存在一定的差異。
為了解決這些問題，我們在軟硬體上都做了一些優化
●通過天線等硬體改造，解決了信号指向性以及接收信号品質弱的問題。
●通過軟體濾波等算法，解決部分抖動與環境問題。
不過仍無法通過RSSI來精确的計算出距離。是以設定在某個比較近的範圍（比如2-3米内）内進行解鎖，然後在某個比較遠的範圍外（比如8-10米外）進行鎖車。
同時為了滿足客戶對于鎖車距離的調節，我們提供多檔設定，使用者可以根據自己的喜好選擇合适檔位進行鎖車解鎖。
4、無感解鎖的功能進展
4.1、功能開發
目前智能車子產品的無感解鎖功能已經開發完畢，這個功能給客戶示範時，均得到了很高的認可。且已經開始大規模的導入客戶的智能電動車産品。
4.2、可靠性與相容性
無感解鎖功能目前已經做了一輪三方相容與可靠性測試，測試手機200台，通過194台。未通過的測試的6台手機主要是一些老型号以及部分較為小衆的手機。
5、展望
真無感解鎖目前作為阿裡智能電動車方案的主打功能，已經開始大規模在電動車廠商那邊鋪開。感興趣的小夥伴可以體驗一下阿裡的智能電動車。
但無感解鎖不僅僅可以用在電動車這一個領域，各種鎖，開關，汽車，燈光等領域都可以應用。
同時，我們也在關注藍牙多晶片，多天線技術的發展與應用，同時也關注着藍牙官方距離測量标準（HADM）的進展。在解決距離精度不足的遺留問題，也能擴充到汽車，物流等其他領域。
開發者支援
如需更多技術支援，可加入釘釘開發者群，或者關注微信公衆号。
更多技術與解決方案介紹，請通路HaaS官方網站
https://haas.iot.aliyun.com