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高整合3G模组加速智慧车上路
[作者 Quectel]   2014年10月20日 星期一 浏览人次: [11964]


未来的智能车辆是一个集环境感知、规画决策、多等级辅助驾驶等功能于一体的综合系统,将利用多种传感器、行动网络技术、智能公路技术等实现汽车自动驾驶,获得娱乐或者生活服务,并可随时存取远程信息库,取得导航、餐饮、旅馆、加油站、停车场等信息(图1)。


图一 : 未来的智能车辆可以随时存取远程信息库,获得导航、餐饮、旅馆、加油站、停车场等信息数据。
图一 : 未来的智能车辆可以随时存取远程信息库,获得导航、餐饮、旅馆、加油站、停车场等信息数据。


试想未来安装智慧车载多媒体终端的车辆,驾驶员可以直接用语音进行多媒体搜索,不须要用手来操作导航软体,保证行车的安全;得到语音指令的设备,透过无线网路存取伺服器,在资料库中找寻位址,获取路线图,还可以获得由交通管理中心提供即时的前方道路状况资讯,能了解哪些道路有塞车、事故等意外情况,必要时及时改变行驶路线。


车辆行驶过程中,驾驶员可以用语音寻找饭店、加油站,而同时,车辆驶过途中的旅馆、停车场时,也能透过多媒体平台推送自身目前最新的位置、车位情况,让车内人员及时了解资讯以做出选择。


当不幸遭遇严重车祸,车载设备会自动启动紧急报警系统,向指挥中心发送位置资讯和求援讯号,让人员得以及时得到救援。对于运输车辆,有了车载无线通讯系统,汽车与指挥中心更可以方便地交换资讯,即时调度。


车联网的应用发展如火如荼,餐饮、购物、保险等行业逐渐融入到车载行业,和智慧手机普及后App的开发热潮一样,各类车载App、车联网的系统也应运而生,而这些与资料存取相关、位置服务相关的应用,都须建立在车载智慧平台上,且需要稳定的通讯技术和定位技术做为基础。


无线通信速率左右车载应用成败


过去第二代行动通讯(2G)技术的车载产品,受限于速度和资费,只能提供诸如简讯之类的简 单服务,如出租车调度等。如今4G网络都已经开始布局,但是资费还过于昂贵,网络建设还需时日,因此3G网络仍是现阶段最佳的选择。


整体封包无线电服务(GPRS)的传输速率一般都不超过100kbit/s,而如上海移远通讯(Quectel)研制的UC20支援高速的资料传输,在高速封包存取(HSPA)/增强版高速封包存取(HSPA+)模式下,上行速度可达5.76Mbit/s,下行速度可达14.4Mbit/s,性能已经远高于GPRS产品。 UC20基于高通(Qualcomm)第二代全球行动通讯系统(UMTS)平台MDM6200开发,速率高、尺寸小且功耗低,可相容HSPA+/UMTS/增强型资料速率GSM​​演进(EDGE)/全球行动通讯系统(GSM)/GPRS等多种网路规格。


此外,凡是和车载相关的零部件,最被关注的一定是产品的质量。国际标准化组织(ISO)于2002年3月公布一项行业性的质量体系要求,适用于整个汽车产业生产零部件与服务件的供应链,英文为ISO/TS 16949。因此,所有要进入车载行业的产品,必须先通过此项认证;这个认证对生产厂家提出非常高的要求。


整合多种定位方式 保证定位快速无盲区

图二 : 除GNSS技术外,蜂巢定位技术也能为GNSS技术提供辅助定位。
图二 : 除GNSS技术外,蜂巢定位技术也能为GNSS技术提供辅助定位。


高通UMTS平台MDM6200内置全球导航卫星系统(GNSS)接收器,为车载产品开发提供高整合度的平台。该接收器相容全球卫星定位系统(GPS)和GLONASS两套定位系统,与单独的GPS定位系统相比,除增加可见卫星,同时解决单系统覆盖率不足的问题,并缩短首次定位时间(TTFF )的时间,特别是增强了在户外恶劣环境中的定位精确度。UC20支援gpsOneXTRA辅助定位技术,使用者产品可以透过通讯模组,从网路服务器下载一个很小的XTRA档,这个档案包含基准时钟和长达7天的GPS/GLONASS星历数据预测,TTFF时间缩短到2秒。


除GNSS技术之外,厂商还开发出蜂巢定位技术,以做为GNSS技术的有力补充。当车载设备进入到像是地下信道或者城市峡谷等地形之中,环境因素会使得GNSS讯号变弱,此时就可以启动蜂巢定位技术,利用基地台的信息来定位(图2)。


蜂巢定位技术的优劣,取决于基地台设置的密度,以及储存于服务商数据库中基地台信息的数据。如今3G网络覆盖率日益增长,而且厂商为客户提供一个装有大量基地台信息数据库的服务器,该数据库收集了全球二百多个国家大部分的基地台信息,而且不断地维护更新这个数据库。


M2M模块设计新趋势 兼容多种智能操作系统


车载应用日益繁多,对网络稳定性、安全性也有更高的要求。机器对机器(M2M)模块做为通讯的中间件,须要提供多种网络协议来支撑上层应用,UC20内嵌TCP/IP通讯协议提供TCP、UDP、PPP、MMS、SMTP、FTP、HTTP、PING,用户可以很简单地实现因特网(Internet)存取,而安全套接字层(SSL)通讯协议,方便了用户实现网络加密的功能。


今年年初的美国国际消费性电子展(CES)展上,Google为首的一些IT公司和汽车公司成立了开放汽车联盟,要把Andriod系统引入未来的智能汽车。Linux、WinCE也有一些拥护者。


M2M模块要在车载和其他行业使用,必定须要支持多种操作系统。例如有厂商就设计了兼容Android和WinCE的RIL层,可以方便地在这些平台进行二次开发。此外,为了通用串行总线(USB)2.0接口,更设计出Windows XP、Windows Vista、Windows 7、Windows 8、Windows CE5.0/6.0、Linux 2.6/3.0、Android 2.3/4.0下的多种驱动程序,可支持市面上所有主流的平台。


支持紧急呼叫系统势在必行

图三 : eCall可自动拨叫欧洲统一的紧急救援电话,并传输最小的紧急数据报至公共安全应答点,提供及时的救助服务。
图三 : eCall可自动拨叫欧洲统一的紧急救援电话,并传输最小的紧急数据报至公共安全应答点,提供及时的救助服务。


eCall是由欧盟发起的紧急呼叫系统。在欧洲任何地方发生严重交通事故后,若司机和乘客失去知觉不能拨打电话,此一系统能够自动拨叫欧洲统一的紧急救援电话,同时传输最小的紧急数据报至公共安全应答点(PSAP),提供及时的救助服务(图3)。若设备厂家的产品要进入欧盟国家,eCall就是必备的功能。


车载资通讯市场方兴未艾


智能汽车的热潮,对M2M模块厂家来说,是一个很好的机遇,如何提高产品质量及安全性能,同时兼顾产品的整合度、传输速度,并降低能耗,是每个模块厂家须要不断探索的问题,也是未来产品研发的重要方向。


(本文作者为Quectel副总经理)


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