CN114333113A - 基于负一屏的蓝牙钥匙快捷控制方法及计算机可读存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种基于手机负一屏的蓝牙钥匙快捷控制方法及计算机可读存储介质，包括步骤：获取车辆信息；数据共享至负一屏应用；蓝牙钥匙激活与连接；终端发送控制指令；车辆响应控制指令，并回传结果给终端。本发明取代传统的终端应用来实现蓝牙钥匙控制方式，采用在负一屏添加蓝牙钥匙快捷控制界面和入口，能使用户可以快速在手机负一屏上操作蓝牙钥匙功能，无需进入APP，并且采用高安全策略保证用户和车辆的安全使用。

Description

基于负一屏的蓝牙钥匙快捷控制方法及计算机可读存储介质

技术领域

本发明涉及app开发、车联网、蓝牙钥匙技术领域，具体涉及一种在手机上利用负一屏的蓝牙钥匙小组件来远程给车辆发送控车指令的方法。

背景技术

近年来，随着通信技术的发展和传统汽车企业朝智能化方法发展的趋势，能够用手机 APP实现控制车辆的蓝牙钥匙正在逐步取代传统实体汽车钥匙。

在以前，实体钥匙是车主使用汽车的唯一途径，一旦丢失实体钥匙，车辆将无法使用，这给很多车主带来了很大的困扰。并且如果实体钥匙不慎落入他人手中，将给车主带来巨大的财产损失。

而现在手机早已成为每个人不可或缺的一部分，如果手机能够代替实体钥匙来操控汽车，那将给车主带来很大的便利。蓝牙钥匙便是这些便利的其中之一，它可以代替实体钥匙，在一定距离范围内灵活的控制车辆。现有的大多数能够操作蓝牙钥匙的入口都在手机 APP里，用户需要打开指定APP，找到相关操作的按钮，点击后方可操控汽车。

在近几年来，多家汽车企业推出了蓝牙钥匙的概念，提倡使用蓝牙钥匙，开启智能汽车的生活。很多人对实体钥匙的抛弃保持怀疑，这是源于对蓝牙钥匙的安全性是否稳定的考虑，但是每家车企推出的蓝牙钥匙功能都会实行企业特定的安全策略，保证蓝牙钥匙的安全性。

随着蓝牙钥匙的猛烈发展和良好口碑，实体钥匙极有可能将逐渐退出汽车平台。这也代表着智能汽车的发展在这一块得到了普及与认可，对促进智能汽车的后续发展起到了很大的推动作用。

发明内容

鉴于以上原因，本发明提出一种基于手机负一屏的蓝牙钥匙快捷控制方法及计算机可读存储介质，取代传统的终端应用来实现蓝牙钥匙控制方式，采用在负一屏添加蓝牙钥匙快捷控制界面和入口，以使用户可以快速在手机负一屏上操作蓝牙钥匙功能，无需进入APP，并且采用高安全策略保证用户和车辆的安全使用。

本发明的技术方案如下：

一种基于负一屏的蓝牙钥匙快捷控制方法，其包括如下步骤：

步骤1：获取车辆信息

通过在终端安装的主体应用将控制目标车辆对应的账号信息通过接口发送给云端，获取车辆信息，并存储在本地缓存中。

在终端安装的应用上将控制目标车辆对应的账号信息通过接口发送给云端，就可以获取相关信息，并存储在本地缓存中。这里，云端是本发明涉及的终端应用依赖的服务端，存储了本发明所需要的车辆信息，并且能够获取车辆实时状态反馈给终端。车辆信息包括车主信息和车辆状态。车辆状态包括基本信息和功能配置。需要知道，每个车型的功能配置是不同的，已搭载蓝牙钥匙功能的车辆才能够使用本发明的控制功能。

步骤2：数据共享至负一屏应用

将在终端安装的主体应用的本地缓存的车辆实时状态通过AppGroup的渠道实现本体应用与负一屏应用的互通。

本发明中，负一屏应用是手机终端(例如iPhone)手势左滑最左侧的页面，通常包含了系统小组件和第三方应用小组件，小组件可以删除添加，并且排列顺序也可以编辑。数据共享是实现用户实时查看车辆状态的关键，由于基于Widget Extension的应用与关联的主体应用是两个相互独立的应用，它们也拥有两个相互独立的沙盒系统，这决定了原则上它们是无法相互访问到对方的缓存数据的。数据共享指的是，在终端安装的应用的本地缓存的车辆实时状态通过AppGroup的渠道来实现本体应用与负一屏应用的互通。负一屏应用可以与主体应用采用相同的取缓存方式，包括NSUserDefault或者NSFileManager两种方式。

步骤3：蓝牙钥匙激活与连接

在终端应用中完成蓝牙钥匙的激活，并使终端与被控制车辆的距离保持在蓝牙连接范围内，实现连接。

本发明中，蓝牙钥匙的激活需要在终端应用中完成，激活成功后或终端应用重启后都无需重复激活。使用蓝牙钥匙时，终端与被控制车辆的距离需要保证在蓝牙连接范围内，否则蓝牙断开，将无法使用蓝牙钥匙。蓝牙钥匙功能是将车机蓝牙与手机蓝牙连接并通信，通过下发控制指令报文和维持心跳的方式来实现控制车辆的功能。在使用蓝牙钥匙功能前，需要对操作者的身份以及终端设备的安全性进行验证，验证通过才能使用该功能。此验证操作包括对应用本身、操作者身份以及车辆状态的验证。当激活成功后，当达到可连接距离时，终端蓝牙会自动连接车辆蓝牙，并且维持心跳数据的发送。

步骤4：终端发送控制指令

终端的负一屏应用响应于用户在其界面点击蓝牙钥匙按钮，发送控制指令报文。

本发明中，终端的负一屏应用可以直接在其界面上点击对应的按钮，通过蓝牙钥匙发送控制指令报文，包括解闭锁，升降窗，开关后备箱，由此可实现快速发送控车指令，无需进入主体应用操作，大大节省了操作者的时间。

步骤5：车辆响应控制指令，并回传结果给终端

车辆在上电的前提下，响应控制指令，将结果通过蓝牙钥匙的心跳回传给终端，终端在负一屏应用界面上展示该结果。

本发明中，车辆在上电的前提下，会响应控制指令，但是由于传感器以及实际环境的影响，控制指令可能会终止或者执行失败，无论执行状态是什么，都需要将该状态通过蓝牙钥匙的心跳回传给终端，终端会将该状态展示给操作者，并在负一屏应用界面上做对应的 UI修改。车辆响应时长是基于车辆的实际状态决定的，如果超时，响应时长将会达到60s，如果正常响应，响应时长在5s内。

另外，本发明的步骤4中，还包括负一屏应用逆向安全策略。首先，为了防止敏感信息的泄露，禁止他人抓包是必不可少的；在获取车辆信息时时，攻击者可能会窜取或修改通信报文，需要通过加密关键数据的方式来阻止他们；蓝牙钥匙与车辆通信时，连接蓝牙后，下发指令时，需要对指令的关键数据进行保护加密。

本发明还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机该程序被处理器执行时，实现如上所述的基于负一屏的蓝牙钥匙快捷控制方法。

本发明与现有技术相比，具有以下特点:

1、取代传统的终端应用来实现蓝牙钥匙控制方式，采用在负一屏添加蓝牙钥匙快捷控制界面和入口，相比于之前要求进入终端应用，找到蓝牙钥匙入口，以及对应的控制按钮，现在只需要操作者手势左滑到终端负一屏，在负一屏应用界面通过蓝牙钥匙直接发送控车指令。操作全程不会跳转到对应的终端应用中，在负一屏应用界面就可以完成全部控制步骤，大大节约了用户的操作成本，应用实现的功能一目了然。

2、不同于以往的负一屏产品难以保证操作过程中是否安全，本发明严格把控控车过程中的安全环境，不会泄露用户的敏感信息，更不会给攻击者模拟用户操作车辆的机会，既保证了车辆使用时的安全性，更保证了车主的人身安全，这也是本控制产品最核心的内容。

3、进一步推进了电子钥匙的发展，加速了取代实体钥匙的脚步，让车主更加清晰的体会到电子钥匙的方便快捷，也体现车辆朝着智能化发展的目标，不仅是车辆本身的变化，也包含了车辆提供的后期服务的不断努力和进步。

附图说明

图1为基于负一屏应用的蓝牙钥匙快捷控制方式的原型图。

图2为基于负一屏应用的蓝牙钥匙快捷控制功能系统框图。

图3为用户发送控车指令与安全策略流程图。

图4为数据共享流程图。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明进行进一步的描述：

参见图1、图2、图3和图4，本实施例以iPhone为例，公开一种基于iPhone负一屏的蓝牙钥匙快捷控制功能的实现，其步骤如下：

步骤1，获取车辆信息。

终端主体应用登录时会将加密后的账号密码通过调用网络接口的形式传递报文给云端，云端验证接口报文通过后，生成有效的临时令牌token写入数据库，并将其与账号基本信息一同返回给终端应用。

终端应用收到token后，将其封装成报文，调用云端的获取车辆列表的网络接口，云端验证token有效后，查询对应账号的车辆列表和车辆基本信息，返回给终端应用。终端应用会将token、车辆基本信息、车辆各控制器实时状态写入本地缓存。对于名下拥有多个车辆的账号，默认选择列表中第一辆车作为蓝牙钥匙控制对象；通过手动操作，也可以切换其他车辆作为控制对象。

步骤2，数据共享至负一屏应用

终端应用与负一屏应用分别勾选AppGroup能力，添加相同的groupID即可实现应用间的数据共享。主要有两种存储机制，NSUserDefault和NSFileManager，如果采用传统的初始化方法来初始化这两种对象，由于沙盒机制，拓展应用是没有权限访问宿主应用的沙盒路径的，那么两个应用间会相互独立，无法实现数据共享。但是有了这个groupName的存在，我们可以初始化基于appGroup的存储对象实例，在不同应用间实现对同一对象的缓存数据存取，以及添加删除。以NSFileManager为例，初始化方式如下：

NSUrl*containerUrl＝

[[NSFileManagerdefaultManager]containerURLForSecurityApplicationGroupIdentifier: @“group.com.xx”]。

对于步骤1中提到终端应用会本地缓存关键数据，缓存的车辆信息可以提取其中的车辆名称以及车辆当前定位，用于在负一屏应用界面上辨别应用的控制对象；车辆各控制器实时状态的缓存可以通过控制器的开启或关闭上传信号，辨别控制器对应的功能模块的实时开关状态，并体现在负一屏应用界面上；取出token后，可以调用云端接口刷新车辆状态，云端会通知车辆控制器上传最新状态，并通过报文的形式回传给终端应用。

步骤3，蓝牙钥匙激活与连接。

终端应用启动时会初始化蓝牙钥匙，初始化的主要目的是验证终端环境的安全性，并通过远端数据库下发有效证书，终端会下载该证书，此证书作为终端身份的证明。

初始化成功后，需要下载蓝牙钥匙，云端发送有效验证码到登录账号SIM对应的终端手机上，在终端应用中输入后即可发起下载流程，下载前会申请该账号是否有可下载的钥匙，如果安全数据库中返回列表大于一，即下载第一顺位的钥匙。

下载成功后，终端蓝牙会搜索周边蓝牙设备，匹配它们的广播报文，如果广播中含有本终端应用的目标车辆的vin码，则匹配成功，此时终端蓝牙与车辆蓝牙已成功连接；接着开始双因子认证，认证钥匙与终端的有效性；认证成功后，会自动触发车辆传感器做出响应，如果车辆环境符合被控状态，则上传同意信号。至此，蓝牙钥匙激活成功，并且成功连接。

步骤4，终端发送控制指令

终端的负一屏应用可以直接在其界面上点击对应的按钮，通过蓝牙钥匙发送控制指令报文，包括解闭锁，升降窗，开关后备箱。实现了快速发送控车指令，无需进入主体应用操作，大大节省了操作者的时间。

发送控制指令的前提是终端蓝牙与车辆蓝牙连接成功，此时两者蓝牙之间会开始互传心跳数据，并以固定频率保持发送状态，心跳中包含了车辆各传感器的实时状态，心跳由多个字节组合在一起，负一屏应用会按照既定规则解析心跳，感知到车辆实时的变化，找到代表控制反馈的字节，解析为对应的执行结果Code，转换为中文。只有保持心跳的固定频率的互传，蓝牙连接才能维持，否则将会在短时间内断开。

在负一屏应用界面上的远程控制开关会发送特定的控制指令。控制指令以报文形式进行封装，并由安全服务进行加密，再下发给车机蓝牙，加密后的数据会进行分包发送，并在字节中添加流水号，避免丢包错误。

车机蓝牙在收到指令数据后，由ECU控制器进行解密与解析，指挥对应控制器执行执行控制指令，操作完毕后，会封装出包含执行结果的报文，并同样通过安全服务进行加密，回传给终端应用。

负一屏应用以监听通知的方式，实时拦截着车辆回传的信号，收到回传信号后，解密并解析报文，对控制结果字段进行匹配，如果匹配到与控制指令的类型所对应的结果，如果控制成功，改变对应的功能实时状态，如果控制失败或超时，保持原状态并让操作者感知。

步骤5，负一屏应用逆向安全处理

当手机与车机蓝牙连接时，会保持心跳对传，心跳报文需要分包传输，并且赋予流水号进行记录；当发送控制指令时，会首先对指令报文进行安全服务的加密，并且每次控制操作都会验证终端本地证书的有效性。每次的控制操作都会触发对账行为，对账时会在服务端验证本地钥匙的有效性，如果钥匙过期或被回收，则会自动失效，将无法进行车控行为。

本发明使用ZXRequestBlock来禁止网络代理，即禁止抓包，攻击者无法拦截到任何网络请求或系统日志；

在请求云端接口的过程中，将账号密码等敏感信息采用RSA加密，并且采用OAEP和sha256的填充方式，它是一种安全性很高的非对称加密算法，对于每次加密，其需要的公钥通过云端接口动态获取，避免存在本地缓存中，并且该公钥使用后就失效，加密后的信息再由云端数据库中缓存的私钥解密，同样采用RSA解密方式，填充方法与加密时相同，攻击者即使拦截到报文，也无法破译；

本发明还实现了反dylib注入、反调试、越狱检测的代码，跟APP采用强度相同甚至更高的安全策略，足以保证用户在负一屏控车时的安全问题。

步骤6，车辆响应控制指令，并回传结果给终端。

车端在收到控制指令时，验证本地证书的有效性，验证通过后由ECU控制器解析控制信号，分配任务给对应的传感器，排队执行控制操作。执行完成后，传感器将最新状态上报给信号采集单元，并汇总到ECU控制器，ECU控制器将状态封装为加密报文，通过蓝牙回传给终端。

终端在发送控制指令后，初始化了对控制结果的监听，在监听触发后，解析控制数据，获取控制结果，并展现在负一屏应用界面上，改变该功能的实时状态显示。

Claims (10)

1.基于负一屏的蓝牙钥匙快捷控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：获取车辆信息

通过在终端安装的主体应用将控制目标车辆对应的账号信息通过接口发送给云端，获取车辆信息，并存储在本地缓存中；

步骤2：数据共享至负一屏应用

将在终端安装的主体应用的本地缓存的车辆实时状态通过AppGroup的渠道实现本体应用与负一屏应用的互通；

步骤3：蓝牙钥匙激活与连接

在终端应用中完成蓝牙钥匙的激活，并使终端与被控制车辆的距离保持在蓝牙连接范围内，实现连接；

步骤4：终端发送控制指令

终端的负一屏应用响应与用户在其界面点击蓝牙钥匙按钮，发送控制指令报文；

步骤5：车辆响应控制指令，并回传结果给终端

车辆在上电的前提下，响应控制指令，将结果通过蓝牙钥匙的心跳回传给终端，终端在负一屏应用界面上展示该结果。

2.根据权利要求1所述的基于负一屏的蓝牙钥匙快捷控制方法，其特征在于，所述步骤1获取的车辆信息包括车主信息和车辆状态，车辆状态包括基本信息和功能配置。

3.根据权利要求1所述的基于负一屏的蓝牙钥匙快捷控制方法，其特征在于，步骤2中，所述负一屏应用与主体应用采用相同的取缓存方式，包括NSUserDefault或者NSFileManager两种方式。

4.根据权利要求1所述的基于负一屏的蓝牙钥匙快捷控制方法，其特征在于，步骤3中在启用蓝牙钥匙前，需要对操作者的身份以及终端设备的安全性进行验证，包括对应用本身、操作者身份以及车辆状态的验证。

5.根据权利要求1所述的基于负一屏的蓝牙钥匙快捷控制方法，其特征在于，步骤4中，所述终端蓝牙与车辆蓝牙连接成功后，两者蓝牙之间互传心跳数据，并以固定频率保持发送状态，心跳中包含了车辆各传感器的实时状态，心跳由多个字节组合在一起，负一屏应用按照既定规则解析心跳，感知车辆实时的变化，找到代表控制反馈的字节，解析为对应的执行结果Code，转换为中文。

6.根据权利要求1所述的基于负一屏的蓝牙钥匙快捷控制方法，其特征在于，步骤4中，在负一屏应用界面上的远程控制开关发送控制指令，控制指令以报文形式进行封装，并由安全服务进行加密，再下发给车机蓝牙，加密后的数据进行分包发送，并在字节中添加流水号。

7.根据权利要求1所述的基于负一屏的蓝牙钥匙快捷控制方法，其特征在于，步骤4中，车机蓝牙在收到指令数据后，由ECU控制器进行解密与解析，指挥对应控制器执行控制指令，操作完毕后，封装出包含执行结果的报文，并同样通过安全服务进行加密，回传给终端应用。

8.根据权利要求1所述的基于负一屏的蓝牙钥匙快捷控制方法，其特征在于，步骤4中，负一屏应用以监听通知的方式，实时拦截着车辆回传的信号，收到回传信号后，解密并解析报文，对控制结果字段进行匹配，如果匹配到与控制指令的类型所对应的结果，如果控制成功，改变对应的功能实时状态，如果控制失败或超时，保持原状态并让操作者感知。

9.根据权利要求1所述的基于负一屏的蓝牙钥匙快捷控制方法，其特征在于，在步骤4中，蓝牙钥匙与车辆通信时，连接蓝牙后下发指令时，负一屏应用进行逆向安全处理，对指令的关键数据进行保护加密。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机该程序被处理器执行时，实现如权利要求1-9任一项所述的基于负一屏的蓝牙钥匙快捷控制方法。

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