作者：Jeff Kelley，Bradley Evans

實(shí)現(xiàn)汽車連接的技術(shù)正在以驚人的速度加速發(fā)展。過(guò)去，電氣連接驅(qū)動(dòng)基本功能，由于可靠性和性能有限，甚至不考慮無(wú)線連接。

對(duì)更好技術(shù)的需求推動(dòng)了對(duì)有線和無(wú)線介質(zhì)方面顯著提高性能連接的驅(qū)動(dòng)力。巨大的推動(dòng)力來(lái)自應(yīng)用領(lǐng)域，包括人工智能（AI）、車對(duì)車通信（V2X）、自動(dòng)駕駛和無(wú)線（OTA）更新。

我們?cè)谶B接方面遇到的大多數(shù)創(chuàng)新要么是使車輛更安全，要么是增強(qiáng)用戶體驗(yàn)。前者增加了額外的傳感器和攝像頭、制動(dòng)輔助以及汽車ADAS（高級(jí)駕駛員輔助系統(tǒng)）功能的一系列附加功能。后者通常面向信息娛樂(lè)子系統(tǒng)。

汽車中的有線技術(shù)可以追溯到汽車的早期。最初，各個(gè)子系統(tǒng)用于處理特定功能。但是這些子系統(tǒng)并沒(méi)有相互交流。它們獨(dú)立于其他子系統(tǒng)執(zhí)行其功能。這種“斷開(kāi)連接”的架構(gòu)通常工作正常，但它創(chuàng)造了大量的冗余，因?yàn)橥粋€(gè)子系統(tǒng)，只需最小的調(diào)整，就可以處理多種功能。甚至關(guān)鍵任務(wù)功能也是如此，如發(fā)動(dòng)機(jī)和變速箱控制、安全氣囊展開(kāi)、制動(dòng)輔助（與雷達(dá)技術(shù)相結(jié)合）等。

進(jìn)入控制器局域網(wǎng)（CAN）總線，突然可以連接各種子系統(tǒng)。CAN非?？煽?，但在節(jié)點(diǎn)數(shù)量、較高成本和反射導(dǎo)致的潛在信號(hào)完整性問(wèn)題方面確實(shí)存在局限性。節(jié)點(diǎn)可能會(huì)很快被當(dāng)今需要連接到如此多傳感器的電子設(shè)備消耗掉。

無(wú)線終于出現(xiàn)

汽車無(wú)線連接的首批例子之一是胎壓監(jiān)測(cè)。這些系統(tǒng)采用短距離、低比特率信號(hào)，因?yàn)閬?lái)自每個(gè)輪胎的信息量非常小。隨后在汽車中集成了藍(lán)牙，將手機(jī)連接到車輛以支持免提駕駛，從而提高安全性。藍(lán)牙在車輛中的使用已經(jīng)擴(kuò)大，現(xiàn)在幾乎總是作為車載信息娛樂(lè)（IVI）系統(tǒng)的一部分，并且已經(jīng)擴(kuò)展到通過(guò)智能手機(jī)進(jìn)入車輛和點(diǎn)火控制。

汽車領(lǐng)域的一個(gè)關(guān)鍵創(chuàng)新是采用無(wú)線電池管理系統(tǒng)。雖然尚未完全被接受，但由于多種原因，它正被廣泛采用，包括它從車輛上消除了大量繁重且昂貴的布線。在之前的博客中閱讀有關(guān)無(wú)線 BMS 的更多信息。

隨著為車輛添加更多屏幕的推動(dòng)，藍(lán)牙和WiFi的進(jìn)一步擴(kuò)展變得必要。這些屏幕曾經(jīng)只是在儀表板上?，F(xiàn)在，除了在儀表板上有多個(gè)屏幕，用于娛樂(lè)和信息目的外，它們還位于后座。英飛凌提供的藍(lán)牙和WiFi收發(fā)器可以提高OEM的信心水平，因?yàn)樵摴镜漠a(chǎn)品組合包含符合汽車標(biāo)準(zhǔn)并具有長(zhǎng)期可用性的設(shè)備。

具體而言，英飛凌AIROC?系列WiFi和藍(lán)牙組合解決方案非常適合當(dāng)今互聯(lián)汽車的信息娛樂(lè)和遠(yuǎn)程信息處理系統(tǒng)。這些設(shè)備允許駕駛員和乘客輕松地將內(nèi)容從移動(dòng)設(shè)備同步和流式傳輸?shù)狡嚨男畔蕵?lè)系統(tǒng)和后座顯示器，同時(shí)實(shí)現(xiàn)車輛外部的高速連接。這些器件可在 2.4、5 和/或 6 GHz 頻段工作，并提供多輸入、多輸出 （MIMO） 支持。

雖然有人將關(guān)鍵任務(wù)功能卸載到無(wú)線介質(zhì)，但對(duì)此存在一些猶豫。無(wú)線技術(shù)的信心水平遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于幾年前，但仍有很大的增長(zhǎng)空間。更少的電纜和更少的重量是希望轉(zhuǎn)向無(wú)線的常見(jiàn)原因。

無(wú)線還是不無(wú)線，這是個(gè)問(wèn)題

顯然，安全和安保在這里都發(fā)揮著巨大的作用。如果汽車制造商不能以接近100%的信念保證安全性，安全性和可靠性，那么它就不會(huì)發(fā)生。藍(lán)牙和WiFi標(biāo)準(zhǔn)的修訂在提高OEM的信心水平方面做得很好，但在我們?cè)谄嚨年P(guān)鍵任務(wù)領(lǐng)域看到它之前，它還有很長(zhǎng)的路要走。相反，無(wú)線選項(xiàng)消除了對(duì)電線被無(wú)意切斷的恐懼。

在無(wú)線技術(shù)真正接管汽車之前，仍然必須進(jìn)行相當(dāng)數(shù)量的測(cè)試。恐懼就在那里，有時(shí)是真實(shí)的，有時(shí)是感知的。例如，如果您開(kāi)車經(jīng)過(guò)人口稠密的地區(qū)，例如城市街道，則發(fā)生的 2.4 GHz 和 5 GHz 傳輸量是巨大的。如果這干擾了通過(guò)汽車的信號(hào)，即使是以最小的方式，結(jié)果也可能是有問(wèn)題的。

從節(jié)省成本的角度來(lái)看，無(wú)線方法非常有吸引力，原因有兩個(gè)。首先，消除電纜可以立即降低成本。無(wú)線收發(fā)器的溢價(jià)不等于布線成本，所以這是一個(gè)勝利。其次，可以節(jié)省燃料，因?yàn)楦俚牟季€導(dǎo)致車輛更輕，從而轉(zhuǎn)化為更好的燃油經(jīng)濟(jì)性。

從功率的角度來(lái)看，當(dāng)汽車運(yùn)行時(shí)，功耗幾乎可以忽略不計(jì)，因?yàn)橐苿?dòng)車輛產(chǎn)生的能量超過(guò)了消耗。當(dāng)車輛不運(yùn)行時(shí)，尤其是當(dāng)它長(zhǎng)時(shí)間處于休眠狀態(tài)時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題。無(wú)數(shù)的電子設(shè)備大多處于睡眠模式，但它仍然消耗少量電力。

模塊化方法

汽車設(shè)計(jì)的模塊化方法也產(chǎn)生了積極的影響，特別是在維護(hù)方面。當(dāng)系統(tǒng)需要維修時(shí)，您只需拔出模塊，將其連接到測(cè)試和調(diào)試儀器，如果需要，更換整個(gè)模塊。OTA技術(shù)也可以在這里發(fā)揮作用，因?yàn)槟梢詿o(wú)線測(cè)試和分析模塊，甚至無(wú)需刪除它。

模塊化方法適用于更離散的設(shè)計(jì)，將智能定位在汽車的不同位置。與更集中的“大腦”相反，離散設(shè)計(jì)可能會(huì)導(dǎo)致未使用的計(jì)算能力。目前，中央計(jì)算機(jī)用于不太關(guān)鍵的任務(wù)功能，如信息娛樂(lè)系統(tǒng)和其他以駕駛艙為中心的功能，如儀表盤。

您也可以采取區(qū)域方法，在汽車后部有一個(gè)“區(qū)域”，用于處理剎車燈、行李箱執(zhí)行器和燃油泵等東西。雖然它們需要以某種方式連接到中樞大腦，但大部分處理都停留在該區(qū)域內(nèi)。

如您所見(jiàn)，現(xiàn)代汽車中的半導(dǎo)體含量正在增長(zhǎng)，并且增長(zhǎng)迅速。這種趨勢(shì)看不到盡頭，至少在可預(yù)見(jiàn)的未來(lái)是這樣。它發(fā)生有很多很好的理由：提高安全性和安全性，降低成本，改善油耗等等。

審核編輯：郭婷