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车厂升级采用Wi-Fi 6的六个原因

2020年6月8日 11:27  CCTIME飞象网  作 者:Jeff James

作者:Jeff James,恩智浦互联汽车高级总监

恩智浦半导体

数十年来,每当汽车爱好者讨论汽车性能时,话题总是围绕着原始速度。对于每一代新车型,人们的关注点都是汽车如何快速地从0加速到60,或者跑完四分之一英里用时多久。现在,这些谈话内容正在发生改变。电子设备为汽车提供支持,增强驾驶体验,扩展了对汽车性能的定义。人们不但关注既定汽车型号的速度是否提高,也关注与同类汽车相比是否更智能、更安全、功能更多。

类似地,使用前代Wi-Fi标准时,速度是每一代新技术改进的主要目标。而如今,车厂正在快速采用Wi-Fi 6,不仅因为最新的Wi-Fi 6标准能大幅改进原始性能,还能为市场带来许多其他方面的优化。面对不断增长的车辆内外使用案例,这些优化对于实现无缝无线体验来说至关重要。

不断增长的Wi-Fi使用案例

如今,Wi-Fi是客户用来交互和连接车辆的核心科技。它可以用来播放流媒体音乐和视频,在车内为设备提供热点,将手机投影到仪表板,以及无线下载信息娱乐系统的更新。车厂希望在未来大幅扩展这些使用模型,以支持不断增长的创新型使用案例,包括:

• 汽车内外多个摄像头源的流传输和记录,增强驾驶员安全;

• 上传自动驾驶传感器和摄像头数据,让车厂可以改进驾驶员辅助功能;

• 上传维修和诊断数据,让修车师傅在您预订维修之前就可以了解汽车故障。

车厂甚至希望在将汽车交付给客户之前,可以使用Wi-Fi对生产线上的车辆进行编程,或者在汽车停放在经销商的停车场时就可以更新汽车固件。Wi-Fi技术还可用于检测炎热天气下不慎被留在车内的儿童。

随着使用案例不断增加,包括驾驶员和乘客以至于车辆本身在内的每个人,都在使用更多数据,而且这种需求只会增加。由于支持高分辨率视频,信息娱乐文件不断变大,而且越来越多的人在路上下载数据到设备。同时,用于自动驾驶的传感器也会生成大量数据,高值预期每天生成4TB1,这些数据需要上传以进行处理和分析。固件更新也在变大,因为制造商需要向车辆下载更大的软件,以便让车辆保持最新的保障、安全和运行算法。车厂需要更多方法来满足这种数据增长需求,而Wi-Fi 6将在其中发挥重要作用。

5G不能满足需求吗?

Wi-Fi 6与5G蜂窝网络几乎同时投入应用,在设计上协同工作,在汽车连接方面相辅相成。对于大部分连接需求,Wi-Fi具有几项关键优势。首先,使用5G一直存在持续成本,因为5G运行的许可频段由移动服务商管辖,后者基于个人和企业合同提供服务。其次,5G覆盖范围短期内可能受限,因为基础设施的部署成本高昂,而且移动运营商对于升级是有选择性的。第三,鉴于饱和度或低覆盖范围问题,为了提升性能,Wi-Fi过去为蜂窝网络分担了50%总移动流量。随着5G运营商将集成Wi-Fi 6作为其部署计划的一部分,预计到2022年这个数字将上升至近60%。

车内Wi-Fi 6的六个优势

恩智浦和包括IEEE 802.11ax工作组在内的行业领导者,已经为Wi-Fi 6进行数次重要更新并添加了功能。车厂在现有平台开发中采用Wi-Fi 6的主要原因有以下六个。

1. 减少阻塞

近年来,随着更多车辆(预计到2022年大部分车辆将包括至少一个Wi-Fi设备)提供Wi-Fi功能,Wi-Fi的使用量大幅增加。这导致车内外的阻塞和干扰增加。这种阻塞将影响道路上、交通拥堵时、停车场、甚至经销商停车场中的无线性能。

Wi-Fi 6增加了总可用带宽,通过两项功能来减轻堵塞,使带宽增加四倍,提高每名用户的总带宽。OFDMA(正交频分多址)可以让具有不同带宽需求的多名用户同时访问通道。BSS(基本服务集)着色让Wi-Fi 6在同一个通道上识别来自不同无线电系统的信号。随后设备可以识别并忽略不必要的流量,增加总可用带宽。

2. 增加覆盖范围

当汽车停放在家用车库、经销商场地或停车场时,大部分车辆与最近接入点的距离较远。这导致难以使用Wi-Fi功能,例如无线固件更新或车辆数据上传。

Wi-Fi 6增加了几项核心技术,极大地提高了覆盖范围。目前, 2.4 Ghz宽带凭借更长的波长,通常被用来最大限度地延长通信距离。Wi-Fi 6添加了专用范围扩展模式,进一步延长了这一距离。Wi-Fi 6还可以在接入点中支持多达8个天线,其中8x8声音反馈可以在更长的距离下实现完全下载性能。

3. 降低功耗

熄火时访问Wi-Fi网络会浪费宝贵的蓄电池电量,缩短汽车的停放时间。这限制了停车时Wi-Fi的利用率。车厂使用多种技术降低系统功耗,降低熄火时的电流消耗,Wi-Fi 6使这一过程更为简单。

Wi-Fi 6使用功效更高的计划机制,称为目标唤醒时间(TWT),让接入点计划每个客户端的唤醒时间。汽车可以在设定时长内休眠,然后在需要连接Wi-Fi时唤醒。例如,在经销商场地上,汽车可以接收必要的更新,随时准备正常启动和运转,即使长时间停放也没关系。

4. 速度更快

除了所描述的优化性能外,Wi-Fi 6还确实能实现更快的数据传输速率。在极度拥挤的环境中,单个客户端设备的峰值数据传输速率也可提高40%。充分利用基础协议的若干优化和添加功能,包括OFDM、MU-MIMO和1024-QAM(正交调幅),增加吞吐量。

5. 上传性能

随着汽车更加智能,以及自动驾驶模式引入,车内生成的数据正在呈指数级增长。另外,为了在拼车和其他程序中监控乘客或驾驶员,汽车摄像头越来越多。在不久的将来,分担这种数据需要上传性能与下载速度相当。

为了与Wi-Fi 5中引入的下载多用户MIMO (MU-MIMO)互补,Wi-Fi 6增强了上传功能。对于多用户网络来说,上传数据速率将大幅提高80%之多。

6. 消费者满意度

严格来说,消费者体验不是Wi-Fi 6的特点,但是在车辆中使用Wi-Fi 6有助于改进驾驶体验,满足消费者对科技的需求。Wi-Fi 6已经在消费者设备中占有一席之地,包括智能手机和接入点,并将迅速成为物联网和智能家居设备的一部分。消费者希望自己的车辆融入这一趋势,随着Wi-Fi 6的日益普及,获得更加可靠的无缝连接。

事不宜迟

将Wi-Fi 6纳入设计不容迟疑。智能手机上的标配技术通常需要两到三年才能应用到车辆上。消费者希望自己的汽车紧跟这些趋势,尤其是兼顾体验、性能和质量。出于这个原因,很多车厂已经将Wi-Fi 6纳入下一代车辆研发计划。

恩智浦优势

恩智浦是Wi-Fi 6的早期创新者,并且已经提供专门针对车内使用的产品组合。我们的产品经AEC-Q100认证,汽车车厂可以放心,我们的解决方案定能满足汽车、货车和摩托车的严格质量要求和性能需求。

连接到WI-FI 6

WI-FI 6是未来车辆的枢纽技术,我们对它带来的创新、运营效率和驾驶体验抱有很大期望。如要详细了解我们的产品组合,以及如何解决车辆中的Wi-Fi需求,请访问官方网页。

作者:Jeff James

Jeff James是恩智浦半导体公司的互连汽车高级总监。他在半导体行业拥有超过25年的经验,一直负责汽车、消费者和行业市场的领先连接创新研发。

编 辑:值班记者
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