車載無線技術(shù)分類介紹

多元化的無線技術(shù)要求汽車制造商采用全面的測試支持

汽車行業(yè)正在經(jīng)歷前所未有的無線連接整合，通過提高車輛的可達性、安全性、便利性和可靠性來改變駕駛體驗。

車載無線技術(shù)大致分為三類：安全接入/數(shù)字密鑰、信息娛樂和車聯(lián)網(wǎng) (V2X)。這些技術(shù)所支持的功能從實時交通更新、導航和娛樂選項，到更具體的任務，如輪胎壓力監(jiān)測、數(shù)字密鑰安全接入和車輛診斷等。

受基礎設施準備情況、監(jiān)管環(huán)境、消費者偏好以及對新功能的價格敏感度等因素影響，不同地區(qū)、制造商和車型對不同無線標準的采用率存在顯著差異。

1) 安全接入和數(shù)字密鑰

為我們的汽車提供安全接入是無線技術(shù)的主要用例之一。近場通信(NFC)和超寬帶(UWB)等技術(shù)通過用戶就近開門等功能實現(xiàn)安全的無鑰匙進入，凸顯了連接在提升便利性和安全性方面的雙重作用。

汽車連接聯(lián)盟(CCC)的成立旨在促進汽車連接的互操作性并減少市場分化。其新興的Digital Key 3.0規(guī)范是車輛進入和點火方面的一個顯著進步，它融合了多種無線技術(shù)，以提升安全性、可達性和便利性。

在典型的數(shù)字密鑰應用中，藍牙用于初始連接，超寬帶(UWB)用于實際的鎖定/解鎖操作，而近場通信(NFC)則作為備用方案，以備不時之需。即使設備電池耗盡，NFC仍然可以正常工作，從而確保在幾乎所有情況下都能接入。數(shù)字密鑰還為多用戶可能需要接入汽車的情況(例如租賃車輛和共享汽車)提供了更大的靈活性和便利性。

UWB(超寬帶技術(shù))是數(shù)字密鑰3.0規(guī)范的基石，它提供了精確、安全且免提方式的接入控制。通過提供厘米級的精度來確定汽車與數(shù)字密鑰設備(如智能手機)之間的距離，UWB確保只有當授權(quán)用戶處于近距離的物理范圍內(nèi)時，才能接入或啟動車輛。這種精確度，加上UWB強大的內(nèi)置加密技術(shù)，通過減輕中繼攻擊(即未經(jīng)授權(quán)的用戶放大或中繼來自合法密鑰的信號以接入車輛)的風險，顯著提高了安全性。

2) 信息娛樂系統(tǒng)

除了安全接入之外，無線技術(shù)在我們的汽車中還有許多其他用途。藍牙已經(jīng)在車載信息娛樂系統(tǒng)中無處不在，這要歸功于駕駛員將手機連接到信息娛樂系統(tǒng)進行音頻傳輸?shù)钠毡樾枨?。雖然目前只有高檔汽車配備了Wi-Fi，但最新趨勢表明，汽車制造商正在將Wi-Fi添加到各類車輛的信息娛樂系統(tǒng)中。

一些技術(shù)挑戰(zhàn)來自于無線信道條件，這是由于車輛的狹小空間和存在可能干擾信號傳播的各種材料。在交通擁堵的情況下，其他車輛的無線信號也可能干擾車內(nèi)傳輸。而且，最重要的是，由于車載Wi-Fi依賴于通過蜂窩數(shù)據(jù)計劃的互聯(lián)網(wǎng)連接，因此車載Wi-Fi的速度受到蜂窩連接速度的限制。

盡管存在這些技術(shù)挑戰(zhàn)，但圍繞信息娛樂的車載連接仍在不斷發(fā)展，因為消費者強烈渴望在家庭和辦公室中享受同樣的連接和用戶體驗。

3) V2X的前景與挑戰(zhàn)

車聯(lián)網(wǎng) (V2X) 有望通過促進汽車、行人、其他道路使用者、網(wǎng)絡和周圍基礎設施之間的通信來徹底改變道路安全。但它的廣泛采用面臨著挑戰(zhàn)，例如監(jiān)管障礙、兼容性問題和大量基礎設施投資。

盡管存在這些障礙，技術(shù)和汽車公司仍在積極開發(fā)半導體并進行V2X試驗，旨在隨著半自動駕駛功能和傳感器(包括雷達和LiDAR)的日益標準化而得到更廣泛的采用。

鑒于車主持有車輛的時間通常比消費電子產(chǎn)品長得多，汽車制造商正在優(yōu)先考慮面向未來的車載無線技術(shù)，以防止在下一個購買周期之前過時。

作為這一過程的一部分，汽車行業(yè)正在探索類似但相互競爭的無線技術(shù)的融合。因此，許多汽車制造商正在通過同時支持基于蜂窩的C-V2X和基于802.11p的專用短程通信(DSRC)來規(guī)避風險，因為這兩種技術(shù)都尚未“贏得”標準之戰(zhàn)。即使在C-V2X中，除了目前基于LTE的C-V2X外，汽車制造商也已經(jīng)為在不久的將來采用基于5G NR的C-V2X做準備。

未來使用案例

總體而言，采用率的差異凸顯了一個挑戰(zhàn)：雖然豪華車越來越多地標準化無鑰匙接入(數(shù)字密鑰)和車載Wi-Fi等功能，但整個汽車行業(yè)的連接潛力尚未完全實現(xiàn)。對于習慣了汽車行業(yè)較為緩慢的步伐和十年購買周期的汽車制造商來說，跟上無線技術(shù)的變化是一個挑戰(zhàn)。

無線技術(shù)的演進有望帶來更多應用，如自動后備箱開啟/關(guān)閉功能，以及“兒童存在檢測 (CPD)”，這是一種基于 UWB 的應用程序，它利用運動傳感器提醒車主車內(nèi)存在兒童或?qū)櫸铩?/p>

隨著行業(yè)向電動汽車和自動駕駛發(fā)展，我們的汽車正在不斷產(chǎn)生更多的數(shù)據(jù)。所有這些都需要高效地進行傳輸和監(jiān)控，而無線標準將越來越多地取代電纜，這有助于減輕重量和降低成本。

無線測試從未像現(xiàn)在這樣重要

這種日益增長的互聯(lián)互通的多樣性和速度突顯了對汽車中無線組件進行嚴格測試的重要性——質(zhì)量至關(guān)重要，尤其是為了避免召回。隨著持續(xù)的技術(shù)進步重新定義車輛通信和接入方式，無線參數(shù)測試(在設計和生產(chǎn)過程中)成為這一演進的核心。更復雜的系統(tǒng)嚴重依賴于先進的處理、通信和控制技術(shù)，因此必須進行全面的測試以確保連接性能的完美無瑕。

此外，車輛中多種連接協(xié)議的集成日益復雜。這些無線技術(shù)必須協(xié)同工作而非相互競爭，從而在通信標準之間實現(xiàn)更高層次的集成。這種集成對于增強功能、改善用戶體驗和確保日益自主的車輛無縫運行至關(guān)重要。

作為無線測試解決方案的領導者，LitePoint提供全面的無線測試覆蓋，包括V2X、Wi-Fi、藍牙、UWB和NFC。事實上，LitePoint是唯一一家配備覆蓋CCC數(shù)字密鑰3.0規(guī)范中所有三項關(guān)鍵技術(shù)(UWB、藍牙和NFC)的測試供應商。憑借這一全面的測試解決方案組合，LitePoint確保了一個未來，在這個未來中，汽車不僅與外部設備和基礎設施更有效地通信，而且為駕駛員和乘客提供豐富、可定制的體驗。

審核編輯：彭菁