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車廠升級采用Wi-Fi 6的六個原因

2020年6月8日 11:27  CCTIME飛象網  作 者:Jeff James

作者:Jeff James,恩智浦互聯汽車高級總監

恩智浦半導體

數十年來,每當汽車愛好者討論汽車性能時,話題總是圍繞著原始速度。對于每一代新車型,人們的關注點都是汽車如何快速地從0加速到60,或者跑完四分之一英里用時多久,F在,這些談話內容正在發生改變。電子設備為汽車提供支持,增強駕駛體驗,擴展了對汽車性能的定義。人們不但關注既定汽車型號的速度是否提高,也關注與同類汽車相比是否更智能、更安全、功能更多。

類似地,使用前代Wi-Fi標準時,速度是每一代新技術改進的主要目標。而如今,車廠正在快速采用Wi-Fi 6,不僅因為最新的Wi-Fi 6標準能大幅改進原始性能,還能為市場帶來許多其他方面的優化。面對不斷增長的車輛內外使用案例,這些優化對于實現無縫無線體驗來說至關重要。

不斷增長的Wi-Fi使用案例

如今,Wi-Fi是客戶用來交互和連接車輛的核心科技。它可以用來播放流媒體音樂和視頻,在車內為設備提供熱點,將手機投影到儀表板,以及無線下載信息娛樂系統的更新。車廠希望在未來大幅擴展這些使用模型,以支持不斷增長的創新型使用案例,包括:

• 汽車內外多個攝像頭源的流傳輸和記錄,增強駕駛員安全;

• 上傳自動駕駛傳感器和攝像頭數據,讓車廠可以改進駕駛員輔助功能;

• 上傳維修和診斷數據,讓修車師傅在您預訂維修之前就可以了解汽車故障。

車廠甚至希望在將汽車交付給客戶之前,可以使用Wi-Fi對生產線上的車輛進行編程,或者在汽車停放在經銷商的停車場時就可以更新汽車固件。Wi-Fi技術還可用于檢測炎熱天氣下不慎被留在車內的兒童。

隨著使用案例不斷增加,包括駕駛員和乘客以至于車輛本身在內的每個人,都在使用更多數據,而且這種需求只會增加。由于支持高分辨率視頻,信息娛樂文件不斷變大,而且越來越多的人在路上下載數據到設備。同時,用于自動駕駛的傳感器也會生成大量數據,高值預期每天生成4TB1,這些數據需要上傳以進行處理和分析。固件更新也在變大,因為制造商需要向車輛下載更大的軟件,以便讓車輛保持最新的保障、安全和運行算法。車廠需要更多方法來滿足這種數據增長需求,而Wi-Fi 6將在其中發揮重要作用。

5G不能滿足需求嗎?

Wi-Fi 6與5G蜂窩網絡幾乎同時投入應用,在設計上協同工作,在汽車連接方面相輔相成。對于大部分連接需求,Wi-Fi具有幾項關鍵優勢。首先,使用5G一直存在持續成本,因為5G運行的許可頻段由移動服務商管轄,后者基于個人和企業合同提供服務。其次,5G覆蓋范圍短期內可能受限,因為基礎設施的部署成本高昂,而且移動運營商對于升級是有選擇性的。第三,鑒于飽和度或低覆蓋范圍問題,為了提升性能,Wi-Fi過去為蜂窩網絡分擔了50%總移動流量。隨著5G運營商將集成Wi-Fi 6作為其部署計劃的一部分,預計到2022年這個數字將上升至近60%。

車內Wi-Fi 6的六個優勢

恩智浦和包括IEEE 802.11ax工作組在內的行業領導者,已經為Wi-Fi 6進行數次重要更新并添加了功能。車廠在現有平臺開發中采用Wi-Fi 6的主要原因有以下六個。

1. 減少阻塞

近年來,隨著更多車輛(預計到2022年大部分車輛將包括至少一個Wi-Fi設備)提供Wi-Fi功能,Wi-Fi的使用量大幅增加。這導致車內外的阻塞和干擾增加。這種阻塞將影響道路上、交通擁堵時、停車場、甚至經銷商停車場中的無線性能。

Wi-Fi 6增加了總可用帶寬,通過兩項功能來減輕堵塞,使帶寬增加四倍,提高每名用戶的總帶寬。OFDMA(正交頻分多址)可以讓具有不同帶寬需求的多名用戶同時訪問通道。BSS(基本服務集)著色讓Wi-Fi 6在同一個通道上識別來自不同無線電系統的信號。隨后設備可以識別并忽略不必要的流量,增加總可用帶寬。

2. 增加覆蓋范圍

當汽車停放在家用車庫、經銷商場地或停車場時,大部分車輛與最近接入點的距離較遠。這導致難以使用Wi-Fi功能,例如無線固件更新或車輛數據上傳。

Wi-Fi 6增加了幾項核心技術,極大地提高了覆蓋范圍。目前, 2.4 Ghz寬帶憑借更長的波長,通常被用來最大限度地延長通信距離。Wi-Fi 6添加了專用范圍擴展模式,進一步延長了這一距離。Wi-Fi 6還可以在接入點中支持多達8個天線,其中8x8聲音反饋可以在更長的距離下實現完全下載性能。

3. 降低功耗

熄火時訪問Wi-Fi網絡會浪費寶貴的蓄電池電量,縮短汽車的停放時間。這限制了停車時Wi-Fi的利用率。車廠使用多種技術降低系統功耗,降低熄火時的電流消耗,Wi-Fi 6使這一過程更為簡單。

Wi-Fi 6使用功效更高的計劃機制,稱為目標喚醒時間(TWT),讓接入點計劃每個客戶端的喚醒時間。汽車可以在設定時長內休眠,然后在需要連接Wi-Fi時喚醒。例如,在經銷商場地上,汽車可以接收必要的更新,隨時準備正常啟動和運轉,即使長時間停放也沒關系。

4. 速度更快

除了所描述的優化性能外,Wi-Fi 6還確實能實現更快的數據傳輸速率。在極度擁擠的環境中,單個客戶端設備的峰值數據傳輸速率也可提高40%。充分利用基礎協議的若干優化和添加功能,包括OFDM、MU-MIMO和1024-QAM(正交調幅),增加吞吐量。

5. 上傳性能

隨著汽車更加智能,以及自動駕駛模式引入,車內生成的數據正在呈指數級增長。另外,為了在拼車和其他程序中監控乘客或駕駛員,汽車攝像頭越來越多。在不久的將來,分擔這種數據需要上傳性能與下載速度相當。

為了與Wi-Fi 5中引入的下載多用戶MIMO (MU-MIMO)互補,Wi-Fi 6增強了上傳功能。對于多用戶網絡來說,上傳數據速率將大幅提高80%之多。

6. 消費者滿意度

嚴格來說,消費者體驗不是Wi-Fi 6的特點,但是在車輛中使用Wi-Fi 6有助于改進駕駛體驗,滿足消費者對科技的需求。Wi-Fi 6已經在消費者設備中占有一席之地,包括智能手機和接入點,并將迅速成為物聯網和智能家居設備的一部分。消費者希望自己的車輛融入這一趨勢,隨著Wi-Fi 6的日益普及,獲得更加可靠的無縫連接。

事不宜遲

將Wi-Fi 6納入設計不容遲疑。智能手機上的標配技術通常需要兩到三年才能應用到車輛上。消費者希望自己的汽車緊跟這些趨勢,尤其是兼顧體驗、性能和質量。出于這個原因,很多車廠已經將Wi-Fi 6納入下一代車輛研發計劃。

恩智浦優勢

恩智浦是Wi-Fi 6的早期創新者,并且已經提供專門針對車內使用的產品組合。我們的產品經AEC-Q100認證,汽車車廠可以放心,我們的解決方案定能滿足汽車、貨車和摩托車的嚴格質量要求和性能需求。

連接到WI-FI 6

WI-FI 6是未來車輛的樞紐技術,我們對它帶來的創新、運營效率和駕駛體驗抱有很大期望。如要詳細了解我們的產品組合,以及如何解決車輛中的Wi-Fi需求,請訪問官方網頁。

作者:Jeff James

Jeff James是恩智浦半導體公司的互連汽車高級總監。他在半導體行業擁有超過25年的經驗,一直負責汽車、消費者和行業市場的領先連接創新研發。

編 輯:值班記者
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