盡管實施基于車輛對車輛 (V2V)、車輛對基礎設施 (V2I)、車輛對基礎設施 (V2I) 的應用程序的復雜性和成本不斷增加,但汽車電子制造商必須成為出色的雜耍者,以保持互聯汽車革命向前發展- 行人 (V2P)、車對網絡 (V2N)、車對電網 (V2G)、車對家 (V2H),以及最終的車對萬物 (V2X) 通信。
世界正在以多種方式融合,技術應用之間的界限正在消失。技術融合的一個很好的例子是汽車行業。從電動汽車 (EV) 到混合動力汽車 (HEV),我們不僅看到能源技術越來越多地用于為汽車提供燃料的更高效電池,而且隨著汽車電氣化,我們看到各種通信技術的指數級集成創造了互聯汽車。這種復雜性的增加給汽車行業帶來了新的挑戰,汽車行業必須在兼顧成本的同時跟上對安全性和便利性不斷提高的期望。
遠程信息處理和保持聯系
讓我們仔細看看汽車和通信技術的融合。在 1970 年代,電話是有繩的并帶有旋轉撥號盤。如果發生家庭緊急情況并且您正在路上,那么您可能要等到回家或使用固定電話到達已知目的地后才能有幫助。今天,您可以回復一位家庭成員發給您汽車的快速信息,要求您在回家的路上取一盒牛奶。保持通信不僅已成為必需品,而且提供技術以幫助人們在旅途中保持聯系也是強制性的。
遠程信息處理是一項幫助引領聯網汽車革命的日益重要的技術。在世界范圍內,電信與信息技術的集成使用發展如此迅速,以至于出現了各種挑戰,不僅要制定全球行業標準,還要確保提供適當的設計和測試解決方案。這將在駕駛員開車之前提供足夠的安全網檢查。
遠程信息處理應用包括使用無線技術,如 802.11p(也稱為專用短程通信 (DSRC))和蜂窩技術,實現車輛和基礎設施之間的 V2V、V2I、V2N 和 V2X 通信。汽車行業關于聯網汽車未來的一個有趣討論領域是,蜂窩通信在 V2V 和 V2X 中的作用越來越大,而現成且經過驗證的 802.11p DSRC 解決方案利用了未經許可的頻譜。蜂窩 V2X 的兩個示例是 LTE-V(3GPP 第 14 版)和 5G,后者的目標是 1 毫秒延遲、99.9% 的可靠性和比 4G 快 100 倍的數據速率,并將帶來好處以及設計和測試挑戰汽車行業。
歐盟委員會宣布了一項法規,要求從 2018 年 4 月起,所有新車都配備緊急呼叫 (eCall) 模塊,以便在發生嚴重事故時,車載系統 (IVS) 可以將緊急情況報告給通過 eCall 平臺的公共安全應答點 (PSAP)。其他政府也有或將有類似的法規來挽救車禍中的生命。例如,俄羅斯已經在運營其 ERA-GLONASS 平臺。
然而,在更日常的基礎上,遠程信息處理為駕駛員和乘客提供了許多便利。例如,當他或她最喜歡的食品和飲料連鎖店在附近時,可以通知饑餓的司機——這一發展為車載廣告開辟了一個全新的細分市場,從咖啡館到診所。
在其他應用中,一些原始設備制造商 (OEM) 已經通過讓車輛自動傳輸有關故障或潛在故障的診斷信息,為其客戶提供增值的遠程信息處理服務。這些預防性維護通知提醒駕駛員避免道路上可能發生的車輛熄火。一些高端汽車 OEM 還為緊急情況提供第三方支持或私人 eCall 服務,除了政府監管或公共 eCall 之外,還能夠深入了解此類細節。例如,歐盟委員會規定的 eCall 傳達了一組最小數據 (MSD),其中包括車輛類型、車輛識別號 (VID)、車輛推進存儲類型(例如,汽油箱、柴油箱、壓縮天然氣等),時間、地點、方向等等。私人 eCall 系統可以提供額外的詳細信息,例如道路車道、英里/公里標記、車輛顏色、車牌、型號等。這些是可以提高救援人員效率的重要信息包,隨著所涉及的技術變得更加經濟和消費者期望的提高,中低檔車輛采用此類遠程信息處理應用只是時間問題。
技術挑戰和解決方案
所有車輛中遠程信息處理應用的快速增長已經開始對設計和測試提出挑戰。在聯網汽車工程師面臨的眾多設計和測試挑戰中,三個主要障礙包括干擾、衰落和 eCall 驗證。
隨著越來越多的無線技術在遠程信息處理單元中實施,一個常見問題將是遠程信息處理單元之間的共存和干擾。例如,2G/3G/4G 蜂窩、WLAN (a/b/g/n/p/ac/ax)、藍牙和 GNSS 技術都被集成到單個收發器模塊中,因此產生了指數級的增長。測試復雜性的增加(圖 1)。
【圖1 | 是德科技信號生成和分析解決方案通過捕獲、分析和回放信號來驗證多種無線信號格式之間的干擾。]
聯網汽車設計人員必須克服的另一個挑戰是如何在移動性導致的衰落條件下驗證車輛通信的性能。例如,IEEE 802.11p 標準規定了用于模擬場景的衰落條件的 DSRC V2V 無線電信道模型,包括農村視距 (LOS)、城市接近視距、街道交叉非視距 (NLOS)、高速公路視距和高速公路 NLOS(圖 2)。
【圖2 | Keysight Signal Studio 和信號發生器提供信道衰落仿真和驗證。]
對于 eCall 和 ERA-GLONASS 設計和測試,Keysight E6950A eCall 一致性測試解決方案對 eCall 模塊執行端到端功能和符合標準的一致性測試,并提供可選的音頻性能分析。eCall 軟件模擬 PSAP 并控制網絡模擬器模擬蜂窩網絡和信號發生器,提供 IVS 編譯 MSD 所需的 GNSS 坐標。這種設置可以驗證 IVS 調制解調器是否能夠觸發緊急呼叫、發送正確的原始 MSD 數據,以及獨立于任何現實世界的移動網絡與 PSAP 建立語音連接。
前方的路
隨著汽車行業不斷采用大量無線技術來幫助駕駛員連接各種信息網絡,汽車電子 OEM 和制造商需要不斷探索能夠提供全面測試覆蓋并確保連接完整性的新測試解決方案。最終,這將決定駕駛員(和車輛)每次旅行的質量和安全性。
審核編輯:郭婷
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