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华为“出牌”星闪技术,重新定义车载短距离无线通信

发布时间:2021-12-27

随着智能汽车的快速发展,车内通信的无线化需求不断涌现,相关应用对无线短距通信在低时延、高可靠、精同步、高并发以及信息安全等方面提出新的需求。

12月21日上午,华为正式公布了“星闪技术”,重新定义车载无线短距通信,具有超低时延、超高可靠、精准同步等优势。

去年,华为就已携手产业链合作伙伴成立了星闪联盟,该联盟的定位是推动新无线短距通信技术创新和产业生态,承载智能汽车、智能家居、智能终端和智能制造等场景应用,并最终推动标准和产业的国际化。

目前,“星闪联盟”的成员单位已超过140家,包括中汽中心、长安汽车、长城、吉利、上汽集团、东风等车企,覆盖产业链上下游。

星闪联盟下设需求和标准组、频谱组、测试认证组、智能汽车产业推广组、智能终端产业推广组、智能家居产业推广组和智能制造产业推广组七个工作组,后续将以CCSA统一底层通信标准为基础,围绕标准制定、测试认证、发展战略、生态构建、应用示范、技术交流和对外合作等几个方面开展工作。此前,已有消息称星闪联盟将于今年年底发布1.0版本标准,明年推出更多落地产品。目前未有公开的该标准的进展消息,但无论如何星闪联盟1.0版本标准是在来的路上了。

星闪技术“闪耀”车载短距离通信应用场景

对于车辆而言,一些涉及行驶和安全方面的信号传输,对传输要求的最高优先级为可靠、实时,传统线束具有无可比拟的优势。但是,诸如音响信号传输、车机和移动设备无线投屏、车外多摄像头画面传输、无线BMS电池管理系统等,使用无线传输具有更大的优势。

星闪技术在智能汽车领域的TOP应用也正面向和谐场景,比如沉浸式车载声场&降噪、360全景环视、无线交互投屏、无线BMS(电池管理系统)、车内无线氛围灯。

沉浸式车载声场&降噪:通过车载主动降噪功能可以为驾驶员和乘客提供更加安全、舒适的座舱体验。从原理上看,车载主动降噪是通过车内扬声器发射反相声学信号来中和发动机噪声、路噪、风噪等噪声,实现车内全局或区域静场,达到消除或降低车内噪声的目的。

360全景环视:以传统挂车为例,车辆的长度可达22米,车辆的前后左右侧均设置有摄像头,需要4-8个,使用线束传输画面,人工费时费力布线,且挂车还有经常拖挂、连挂等使用需求。长期使用过程中,连接线束极易出现损坏,同时过长的线材,材料和人工安装成本,都是一笔不小的支出。因而,大车环视系统的安装,对无线传输的需求尤为迫切。

无线交互投屏:一般来说,车机互联通过有线或无线的方式将手机的内容投射到车机屏幕上,让车机更具灵活性和延展性,目前的应用场景主要是导航类、音频类、投屏交互类等。

无线BMS(电池管理系统):电池管理系统是管理和监控动力电池的重要部件,主要功能包括物理参数实时监测、电池状态SOC、SOH、SOP等核心参数估计,完成电池充放电管理、在线诊断与预警、均衡管理、热管理,实现电池系统的高可靠、长寿命的使用。

星闪技术:以车载通信为圆心、以技术为半径画出跨领域应用的圆

车联网主要依赖两方面的通信技术:短距离视频通信和远距离的移动通信技术,前者主要是RFID传感设备及类似WIFI等2.4G通信技术,后者主要是GPRS、3G、LTE、4G等移动通信技术。技术发展重点主要是这些通信技术的应用,包括高速公路及停车场自动缴费、无线设备互联等短距离无线通信应用及VOIP应用(车友在线、车队领航等)、监控调度数据包传输、视频监控等移动通信技术应用。

当星闪技术方案在技术和市场双驱动下,基于统一标准定义,最终实现在多行业的广泛应用。

此次华为发布的为星闪1.0空口系统架构,不仅可以运用到汽车领域,还可以运用到智能家居/终端及智能制造领域。

在这套架构中,系统内节点被区分为管理节点(G节点)和被管理节点(T节点)两种。在具体的应用场景中,单个G节点管理一定数量的T结点,G节点与这些T节点连接共同完成特定的通信功能。单个G节点以及与其连接的T节点共同组成一个通信域。

以智能汽车场景为例(如下图所示),座舱域控制器CDC可以作为G节点,各类车载设备(例如麦克风、扬声器等)作为T节点,共同完成座舱娱乐功能。此时,CDC与车载设备组成了一个通信域,当手机与CDC连接时,手机也可以作为该通信域内的T节点。

目前有哪些车载短距离无线通信技术?

  • WiFi

WiFi属于无线局域网的范畴,覆盖范围大概几十米。它的传输速度也非常快,可以达到54Mbps。此外,它不需要布线,这个很适合移动办公。

在汽车领域,一般车机和TBOX这两个零部件会带WiFi模块,便于车上的乘客用手机连接WiFi上网。但实际上,随着手机流量越来越便宜,车主或乘客也不会去使用车上的WiFi热点,自己手机流量都用不完呢!此外,有些主机厂会基于WiFi给TBOX刷写程序或传输TBOX本地日志,这对售后人员排查车辆问题会很便捷。

  • 经典蓝牙BT

BT可细分为传统蓝牙和高速蓝牙模块。前者于2004年推出,而后者在2009年推出,速率提高到了约24Mbps,是传统蓝牙模块的8倍。传统蓝牙有3个功率级别,Class1、Class2、Class3,分别支持100m、10m、1m的传输距离。当然,功率随距离的增大而增加,所以也不是传输距离越长越好,要看具体的使用场景。

同WiFi一样,汽车上带有蓝牙的两个常见零部件仍是车机和TBOX。车机上主要用于蓝牙音乐,有些车配置较低,没有4G流量,司机无法听在线音乐,只能将手机用蓝牙连接至车机,然后通过车机播放手机上的音乐。而TBOX上的蓝牙,则可实现远程寻车或解闭门锁,通常是在地下车库,无4G网络,这个时候,手机可以通过连接TBOX的蓝牙,将指令发送给TBOX,再由TBOX发给其他车内ECU(PEPS、BCM等),进行远控。当有4G网络时,远控一般无需用蓝牙,直接走4G网络远控即可。

  • NFC

NFC是一种近场通信技术,使用了该技术的设备可在彼此靠近的情况下进行数据交换。

这种技术实际上是由RFID及互连互通技术整合后演变而来,其在单一芯片上集成感应式读卡器、感应式卡片和点对点通信的功能,基于移动终端实现移动支付、门禁等应用场景。

NFC的通信距离一般在10cm以内,传输速度有106Kbit/s、212Kbit/s和424Kbit/s三种。

高端一点的汽车使用NFC技术后,你可能无需带车钥匙,手机就可以当车钥匙了。

  • ETC

ETC,即全自动电子收费系统,在汽车上已经很普遍了,说到底,它也是近场通信技术中的一种,ETC的通信距离一般在10m左右。

  • UWB

UWB为超宽带无线通信技术,具有安全精密定位的特点,可应用于车辆无钥匙进入等场景的定位辅助。

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