無線技術(shù)注定要改變汽車行業(yè)

無線技術(shù)一直在汽車行業(yè)得到積極采納。在20世紀(jì)80年代初，雷諾(Renault)采用無線電發(fā)射機(jī)在其Fuego型汽車上實(shí)現(xiàn)了車門的鎖定和解鎖，大概在十年時(shí)間內(nèi)，其他汽車制造商也采納了遙控?zé)o鑰匙進(jìn)入的技術(shù)，不久之后，這種技術(shù)便成為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)功能。而現(xiàn)在，無線技術(shù)即將要重塑汽車行業(yè)。

第一個(gè)無鑰匙進(jìn)入系統(tǒng)是基于紅外(IR)信號(hào)，它借鑒的是自動(dòng)車庫門開啟器的技術(shù)。但是為了更加便于使用，行業(yè)后來迅速轉(zhuǎn)向RF技術(shù)。雖然每個(gè)汽車制造商都傾向于采用自己的協(xié)議和編碼系統(tǒng)，但它們大都采用了標(biāo)準(zhǔn)的低功率RF頻段，如美國的315 MHz和歐洲的433 MHz。出于對(duì)盜竊問題的擔(dān)心和考慮，這些RF技術(shù)融合了加密和其他安全功能，以防止?jié)撛诘墓?。隨著新威脅的出現(xiàn)，這些RF技術(shù)得到進(jìn)一步發(fā)展，并增加了諸如接近檢測(cè)等功能，甚至無需按遙控器上的按鈕即可開門進(jìn)入。

能夠?yàn)槠囂峁└蟊憷南乱粋€(gè)技術(shù)是藍(lán)牙，而不是在低于1GHz頻帶上使用定制的無線電頻率，這樣一來即可以完全省去現(xiàn)在的遙控器。采用藍(lán)牙技術(shù)，用戶利用智能手機(jī)上的App不僅可以開啟車門鎖，還可以執(zhí)行提前啟動(dòng)加熱器或空調(diào)等任務(wù)，使駕駛員和乘客在進(jìn)入車輛時(shí)感到更加舒適。

隨著汽車制造商們開始在汽車上配備信息娛樂系統(tǒng)，藍(lán)牙技術(shù)本身在過去十年中已經(jīng)成為許多車型的一個(gè)重要功能。通過藍(lán)牙來訪問汽車儀表板上的功能使車上乘客可以方便地連接手機(jī)。最初，它只是通過免提操作來支持合法地使用電話，而不必強(qiáng)迫車主在汽車內(nèi)部購買和安裝一個(gè)固定電話。但是，無線連接也可以高質(zhì)量地傳輸音頻，因而乘客可以收聽他們喜歡的存儲(chǔ)在便攜式設(shè)備上的音樂。我們終于可以不再局限于使用汽車內(nèi)部的CD自動(dòng)播放器來收聽音樂。

藍(lán)牙技術(shù)只是RF技術(shù)的一個(gè)主要例證，說明這種RF技術(shù)一旦安裝到位，便可以支持許多不同的應(yīng)用，其中也包括很多尚未被考慮的潛在應(yīng)用。通過在汽車中使用合適的中繼設(shè)備，通過藍(lán)牙還可向相關(guān)智能手機(jī)的App發(fā)送車輛的診斷信息，診斷網(wǎng)關(guān)是藍(lán)牙技術(shù)在提高汽車運(yùn)輸整體安全性方面的一個(gè)新興應(yīng)用。

現(xiàn)在，Wi-Fi也注定像像藍(lán)牙一樣在汽車中無處不在。Wi-Fi能夠提供更強(qiáng)大的數(shù)據(jù)傳輸能力，從而實(shí)現(xiàn)內(nèi)容更加豐富的應(yīng)用，并可與智能手機(jī)實(shí)現(xiàn)更緊密的集成。一種可能要改變用戶駕駛體驗(yàn)的案例是屏幕投影技術(shù)。通過引入這樣的機(jī)制，可以為駕駛員創(chuàng)建一個(gè)從智能手機(jī)到汽車的無縫過渡。在使用這些功能時(shí)，不一定是需要開自己的車，也可以是在世界任何地方租用的汽車。

自動(dòng)駕駛汽車的一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)是通信，這其中包括車與車(V2V)的連接，車與基礎(chǔ)設(shè)施(V2I)之間的連接，以及通過諸如藍(lán)牙和Wi-Fi的等無線技術(shù)實(shí)現(xiàn)的車與任何物體(V2X)的連接。

行駛在道路上的車輛能夠通過V2V向其他車輛發(fā)出自己的意圖等信息，對(duì)潛在的危險(xiǎn)發(fā)出警告。如果路上出現(xiàn)坑洞或汽車突然需要?jiǎng)x車以躲避障礙物，他們可以向附近的車輛發(fā)出無線信息，讓他們了解到這些情況，其他車輛可以相應(yīng)地減速或改變車道。

能夠支持V2V的一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)是一種形式的IEEE 802.11 Wi-Fi協(xié)議，這種技術(shù)經(jīng)過重新設(shè)計(jì)能夠具有更低的延遲和更好的可靠性。車載環(huán)境中的IEEE 802.11p無線接入(WAVE)工作在RF頻譜的5.9 GHz區(qū)段，能夠支持高達(dá)27 Mbps的數(shù)據(jù)速率。車輛運(yùn)輸?shù)年P(guān)鍵要求之一是調(diào)度功能，讓車輛按照時(shí)間來共享對(duì)無線信道的訪問。每個(gè)車輛都使用通常由GPS接收器提供的世界標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間，以確保所有附近的收發(fā)器都同步到相同的時(shí)間表。

多普勒效應(yīng)對(duì)于任何收發(fā)器都是一個(gè)很大的挑戰(zhàn)。在高速公路上，一個(gè)正在駛近的發(fā)射器的相對(duì)速度可能超過150英里/小時(shí)，這樣的發(fā)射機(jī)處于作用范圍內(nèi)的時(shí)間最多可能只有幾秒鐘，因而使得超低延遲至關(guān)重要。但是，采用基于RF的V2V技術(shù)，可以相對(duì)容易地部署高級(jí)導(dǎo)航應(yīng)用，并可以擴(kuò)展到能夠處理許多其他對(duì)象甚至人員的信息。

V2I通信能夠使路邊控制器不斷更新車輛所處的狀態(tài)。例如，交通信號(hào)可以讓車輛知道信號(hào)燈何時(shí)可能改變，離開路口的車輛可以將該數(shù)據(jù)傳輸?shù)今偨钠?，這些汽車在接到信息后可能會(huì)減慢速度。通過減速，汽車可以避免在紅色信號(hào)燈時(shí)停車等待，而能夠在路口信號(hào)燈變綠時(shí)剛好通過。這樣的總體效果是可以顯著節(jié)省燃料，同時(shí)減少制動(dòng)器的磨損。將來，這種基于無線的信號(hào)將可能顯著改善自動(dòng)駕駛車輛的行駛。交通信號(hào)燈將可以監(jiān)控路口并檢查道路條件是否安全，如果有必要會(huì)將自動(dòng)駕駛車輛引導(dǎo)到另一側(cè)，而沒有這種電腦控制功能的汽車則只能停車等待。

雖然業(yè)界已經(jīng)有專門的RF協(xié)議(例如WAVE)用于許多V2X應(yīng)用，但是對(duì)于藍(lán)牙和Wi-Fi等其他傳統(tǒng)無線標(biāo)準(zhǔn)仍然也有其用武之地。借助自己攜帶的藍(lán)牙設(shè)備，行人和自行車騎者能夠在道路上發(fā)出信號(hào)表明自己的位置，通過的車輛在收到信息后可以使用V2V通信經(jīng)由WAVE來擴(kuò)大警告的范圍。采用藍(lán)牙技術(shù)的路邊信標(biāo)可以傳遞有關(guān)當(dāng)?shù)嘏d趣點(diǎn)的信息，之后這些信息可以提供給車上的乘客，他們通過使用車內(nèi)Wi-Fi熱點(diǎn)能夠在互聯(lián)網(wǎng)上查詢更多詳細(xì)的信息。

有一點(diǎn)似乎很清楚，未來的汽車設(shè)計(jì)將是一個(gè)混合的RF環(huán)境，其中包括傳統(tǒng)的Wi-Fi技術(shù)，并將其與WAVE、藍(lán)牙和GPS相融合。因而，將正確的無線電組合集成在一起并體現(xiàn)在一個(gè)單一芯片組上顯然意義重大，可以簡化集成過程，并確保實(shí)現(xiàn)最佳性能。這樣做不僅有利于新車的設(shè)計(jì)，而且也有利于在售后市場(chǎng)推出V2X模塊。采用這種方式，現(xiàn)有的汽車也將能夠參與到即將到來的信息豐富的高速公路。