全球首款低功耗蓝牙MEMS胎压监测芯片
2025-07-02 15:29:13 未知在上周举办的 2025 年传感器融合大会(Sensors Converge 2025)上,博世(Bosch)宣布推出 SMP290—— 一款集成低功耗蓝牙(BLE)功能的紧凑型胎压监测系统(TPMS)传感器。近年来,胎压监测系统已成为欧洲、美国、中国等主要市场的强制要求配置。
SMP290 以小巧封装集成了微控制器(MCU)、压力传感器、双轴加速度计、温度传感器、电池电压传感器及低功耗蓝牙接口。
(图片:博世提供的 SMP290 示意图)
作为市场上首款集成低功耗蓝牙功能的全集成 MEMS 胎压监测解决方案,SMP290 通过将传感与通信功能整合到单一低功耗设备中,旨在减轻设计人员的电子和架构负担。
SMP290 在 4.5 毫米 ×3.5 毫米的 DFN 封装内整合了多项传感与处理元件。其设计基于高能效的 32 位 ARC EM6 微控制器,配备 256KB 闪存和 64KB RAM。
同时,该传感器阵列包含 MEMS 压力传感器、温度传感器、双轴加速度计和电池电压监测器。这些组件与低功耗蓝牙 5.3 接口集成,使 SMP290 能够直接与车载系统或智能手机等外部设备通信。
(图片:博世提供的 SMP290 性能参数表)
SMP290 专为气门嘴安装和轮胎内置两种配置设计,其压力传感器测量范围覆盖:乘用车 90kPa 至 920kPa,商用车辆最高达 1500kPa。博世规定,在 - 40°C 至 125°C 的工作温度范围内,该传感器的压力 tolerance(容差)在整个使用寿命中≤5kPa。
电气性能方面,SMP290 的工作电压为 1.9V 至 3.6V,功耗低于 5mA。据博世介绍,这种能效可使电池寿命延长至十年。该系统还符合 ISO 21434 网络安全标准,并按照 ASPICE Level 2(汽车软件过程改进及能力评定模型二级)进行开发。
传统上,胎压监测系统解决方案依赖专有射频(RF)链路,通过集中式车载控制单元进行通信。相比之下,像 SMP290 这样支持低功耗蓝牙的传感器可直接与车载系统和消费类设备交互,从而为诊断、监测和软件更新开辟新途径。
胎压监测系统架构图
首先,低功耗蓝牙 5.3 在能效、连接延迟和吞吐量方面较早期无线协议具有多项优势。此外,低功耗蓝牙支持双向通信,可实现空中固件更新和实时诊断等功能 —— 这些功能此前仅限于更复杂、成本更高的系统架构。
再者,低功耗蓝牙与智能手机和平板电脑的兼容性,支持用户通过移动应用进行胎压检查或接收预警,无需借助中间车载网关。
从工程角度而言,在胎压监测传感器中嵌入低功耗蓝牙技术可减少布线、简化电子 / 电气(E/E)架构并增强模块化。设计人员可省去专用射频模块,通过共享的低功耗蓝牙基础设施整合通信功能,该基础设施还可能涵盖无钥匙进入或信息娱乐等其他系统。因此,这项技术在降低材料和集成成本的同时,提升了系统灵活性。
博世的 SMP290 展示了 MEMS 创新与低功耗蓝牙集成如何在降低复杂性的同时扩展车辆功能。随着原始设备制造商(OEM)向集中化和软件定义的车辆架构推进,SMP290 这类组件可通过提供多功能性、长使用寿命和无线互操作性支持这一转型。目前,SMP290 已可供样。