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。過去，電氣連接驅(qū)動(dòng)著基本功能，由于可靠性和性能有限，甚至不考慮無線連接。

對(duì)更好技術(shù)的需求推動(dòng)了在有線和無線介質(zhì)方面顯著提高性能連接的驅(qū)動(dòng)力。最大的推動(dòng)力來自人工智能（AI），車對(duì)車通信（V2X），自動(dòng)駕駛和無線（OTA）更新等應(yīng)用領(lǐng)域。

我們?cè)谶B接性方面遇到的大多數(shù)創(chuàng)新要么是為了讓車輛更安全，要么是為了增強(qiáng)用戶體驗(yàn)。前者增加了附加傳感器和攝像頭，制動(dòng)輔助以及汽車ADAS（高級(jí)駕駛員輔助系統(tǒng)）功能等功能。后者通常面向信息娛樂子系統(tǒng)。

汽車中的有線技術(shù)可以追溯到汽車的早期。最初，單個(gè)子系統(tǒng)用于處理特定功能。但這些子系統(tǒng)并沒有相互通信。它們獨(dú)立于其他子系統(tǒng)執(zhí)行其功能。這種“斷開連接”的架構(gòu)通常工作正常，但它創(chuàng)造了大量的冗余，因?yàn)橄嗤淖酉到y(tǒng)，只需最小的調(diào)整，就可以處理多種功能。對(duì)于關(guān)鍵任務(wù)功能也是如此，例如發(fā)動(dòng)機(jī)和變速箱控制，安全氣囊展開，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、較高成本和由于反射導(dǎo)致的潛在信號(hào)完整性問題方面確實(shí)有其局限性。這些節(jié)點(diǎn)可以非常迅速地被當(dāng)今需要連接到如此多傳感器的電子設(shè)備所消耗。

無線終于出現(xiàn)

汽車無線連接的首批例子之一是胎壓監(jiān)測。這些系統(tǒng)采用短距離、低比特率信號(hào)，因?yàn)閬碜悦總€(gè)輪胎的信息量非常小。隨后在汽車中加入了藍(lán)牙，將手機(jī)連接到車輛，以支持免提駕駛，以提高安全性。藍(lán)牙的使用已經(jīng)在車輛中得到了擴(kuò)展，現(xiàn)在幾乎總是被發(fā)現(xiàn)是車載信息娛樂（IVI）系統(tǒng)的一部分，并且已經(jīng)通過智能手機(jī)擴(kuò)展到車輛進(jìn)入和點(diǎn)火控制。

汽車領(lǐng)域的一項(xiàng)關(guān)鍵創(chuàng)新是采用無線電池管理系統(tǒng)。雖然尚未完全接受，但由于多種原因，它正變得越來越廣泛地采用，包括它從車輛上移除了許多沉重且昂貴的布線。在之前的博客中閱讀有關(guān)無線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。這些屏幕一次只是在儀表板上?，F(xiàn)在，除了在儀表板上有多個(gè)屏幕，無論是出于娛樂目的還是信息目的，它們還在后座上。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)今聯(lián)網(wǎng)汽車中的信息娛樂和遠(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蕵废到y(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。

雖然有將關(guān)鍵任務(wù)功能卸載到無線介質(zhì)的舉動(dòng)，但要做到這一點(diǎn)卻有些猶豫。對(duì)無線的信心水平遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于幾年前，但仍有很大的增長空間。更少的電纜和更少的重量播放是希望轉(zhuǎn)向無線的常見原因。

到無線還是不到無線，這就是問題所在

顯然，安全和安保都在這里發(fā)揮著巨大的作用。如果汽車制造商不能以近乎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，它還有很長的路要走。相反，無線選項(xiàng)消除了對(duì)電線被無意中切斷的恐懼。

在無線真正接管汽車之前，仍然必須進(jìn)行相當(dāng)多的測試?？謶志驮谀抢?，有時(shí)是真實(shí)的，有時(shí)是感知。例如，如果您開車穿過人口稠密的地區(qū)，例如城市街道，則發(fā)生的2.4和5 GHz傳輸量是巨大的。如果這干擾了穿過汽車的信號(hào)，即使是以最小的方式，結(jié)果也可能是有問題的。

從節(jié)省成本的角度來看，無線方法非常有吸引力，原因有兩個(gè)。首先，消除電纜是立即降低成本。無線收發(fā)器的溢價(jià)不等于布線的成本，所以這是一個(gè)勝利。其次，節(jié)省了燃料，因?yàn)楦俚牟季€導(dǎo)致更輕的車輛，從而轉(zhuǎn)化為更好的燃油經(jīng)濟(jì)性。

從動(dòng)力的角度來看，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)生的能量遠(yuǎn)遠(yuǎn)抵消了消耗。當(dāng)車輛不運(yùn)行時(shí)，尤其是長時(shí)間休眠時(shí)，它可能會(huì)成為問題。無數(shù)的電子設(shè)備大多處于休眠模式，但它仍然消耗少量的功率。

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)，只需拔出模塊，將其連接到測試和調(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線測試和分析模塊，甚至無需將其移除。

模塊化方法適用于更離散的設(shè)計(jì)，將智能位于汽車的不同位置。與更集中的“大腦”相反，離散設(shè)計(jì)可能導(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，如信息娛樂系統(tǒng)和其他以駕駛艙為中心的功能，如儀表板。

你也可以采取區(qū)域性的方法，在汽車后部有一個(gè)“區(qū)域”，用于處理剎車燈、后備箱執(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，但大多數(shù)處理都停留在該區(qū)域內(nèi)。

如您所見，現(xiàn)代汽車中的半導(dǎo)體含量正在增長，并且增長迅速。這是一個(gè)看不到盡頭的趨勢，至少在可預(yù)見的未來是這樣。它發(fā)生有很多很好的理由：提高安全性，降低成本，提高油耗等等。

審核編輯：郭婷