特斯拉的无线网络之TPMS

在整理线束架构的时候，一个很让人感兴趣的方向，就是汽车里面的无线网络按照什么样的结构来发展——像TPMS、无线钥匙、手机钥匙和是否会出现更多的车内无线通信（无线BMS），我觉得从这个架构来分析比较合适。

特斯拉的迭代特别快：2020年初Model Y上把大陆的TPMS传感器切换以后，在2020年年底也把Model 3的产品也进行了切换。而供应商也出现了代工，我想第一个讨论的是整个特斯拉无线单元的演变和TPMS的演变。

▲图1.特斯拉的主要两台车的系统迭代

Part 1

特斯拉的无线网络和天线

目前特斯拉要进行认证的主要包括以下的几个部件，涵盖安防系统、钥匙、胎压传感器和无线充电这么几个单元。

▲图2.特斯拉需要进行无线认证的部件

从整个设计演变来看，特斯拉把整个频段集中在2.4Ghz，取消了原有TPMS的315MHz和433MHZ，在最新一代的系统中引入了6.5Ghz-8Ghz的频段（这个我们在后面分析车辆安防系统再讨论）。整个天线系统包括不同部件的天线。

▲图3.特斯拉的主要天线单元

Part 2

特斯拉蓝牙TPMS

特斯拉在早起的TPMS供应商是Continental，主要的缺陷是在Model 3中，特斯拉专门用了一个接收机来收取TPMS的RF信号，而且从射频到蓝牙，特斯拉在这方面做了特制的变化。如下图所示，不光4个TPMS Sensor这个和大家相似，大陆的TPMS ECU并没有集成，单独放在上面。

▲图4.射频TPMS和TPMS ECU

大陆主要基于TPMS单芯片方案，就是那种我们都知道的。

▲图5.大陆的TPMS方案

这个设计方向是通过蓝牙的方案，让代工厂家系统电蓝牙TPMS 成功取代传统射频式产品，这个在2020年开始尝试，让这家台湾企业独家供应Model Y单一车款，然后在2020年10月导入Model 3。而2021年1月中，特斯拉加码下单，把所有的TPMS都切换成了蓝牙的版本。早起版本中采用了M96403的胎压传感器和TI的CC2640单片机。

▲图6.TPMS的早起蓝牙版本

而这个部件采用Murata和Maxell两种不同锂电池，然后采用TI的低功耗CC2642单片机。

▲图7.蓝牙TPMS

▲图8.蓝牙TPMS主要方案

这是最新的方案设计，我感觉蓝牙部分是集成到MCU里面，然后等于摆脱了原有的TPMS芯片的束缚，其实最主要的好处是在MCU有更多的权限自己做Coding，然后使用蓝牙可以摆脱原有433MHZ和315MHZ频段的限制，也可以在2.4GHZ上面免接收机接收，完全看自己的软件能力了。

▲图9.无线蓝牙单片机

从这种方案来看，特斯拉自己拉上代工厂变成了一个产品的提供商，可以在前装和后续售后上面持续挣钱，还真的是很有意思的想法，因为你没办法拿到它的代码，市场上也就掌握了独家供应。

小结：特斯拉的很多创新，从成本初期来看是不划算的，从主要的目标还是要有自己的定义的可能性，然后通过消费电子和工业级里面选取那种量大被验证过的逻辑。