连接汽车:从芯片到城市

随着汽车行业接近自主车辆,生态系统玩家关注基础设施部分需要实现自主技术第一用户,这是最有可能的商业船队。

Vehicle-to-infrastructure (V2I或V2I)是一种通信模型,允许车辆信息共享的组件支持一个国家的高速公路系统,或者一个“围墙花园”全市系统为无人驾驶车辆等公交车。类似于vehicle-to-vehicle (V2V)沟通,V2I目前使用专用短程通信(简称DSRC)频率传输数据。

汤姆Wong设计IP的营销总监职务节奏认为,连接汽车被认为是主流的今天,即使不是完全实现。汽车已经配备了4 g lte连接好几年了,和特斯拉电动汽车利用无线应用软件/固件“软件被推”一夜之间通过远程信息处理而司机睡觉。

“到2021年,我们预计60%的轻型汽车将细胞连接,但是现在确定,如果不是很重要的仍然是4 g lte或5 g或短距离或某种形式的802.11 x标准,”黄说。“技术创新、市场动态和行业竞争将解决好自己的问题。”

V2X是一个关键的组件使车辆相互通信。组件包括:

•车辆基础设施(V2I),包括通讯交通信号时间和优先级和交通标志;
•车辆车辆(V2V)启用L3/4/5自主车辆防撞安全系统;
•车辆行人(V2P),可以为行人和骑车人提供安全警报,和
•车辆网络(V2N),它可以启用实时交通/路由和云服务。

V2X也是增强ADAS的关键技术的推动者。使用激光雷达和摄像机,它可以提供360°非线性视觉意识,使更好的交通效率和提高态势感知能力。选择之一,被认为是V2X是802.11便士的基础标准,可用于latency-critical V2X通讯5.9 ghz的乐队。

802.11 p是通往DSRC立法在美国,NHTSA(国家公路交通安全Administrationm)和商用技术是今天,”黄说。“还有细胞V2X (C-V2X)可以提供一个统一的连接平台连接未来的车辆。基于全球3 gpp标准发布14的一部分,它建立在现有的LTE连接技术的汽车。LTE已经交付远程信息处理等关键服务,eCall和连接信息娱乐。进一步减少延迟和范围,这是一个垫脚石最终5 g技术,”他说。

V2I vehicle-to-infrastructure,这是一个概念,允许车辆与固定通信等基础设施智能灯的帖子,交通信号和交通信号灯。这是第一步,使无人驾驶车辆“围墙花园”全市部署最初,扩大从那里。

“真的很难依赖vehicle-to-vehicle (V2V)系统实现无人驾驶车辆视觉除非100%的车辆在路上可以彼此“交谈”,“他说。“你怎么改造现有数百万汽车给他们连接/通信能力吗?根据这个真正的限制,V2I是一个合理的选择。V2I也可以扩展为支持免提驾驶在高速公路上,这是一个简单的问题来解决相比L4 / L5自主车辆的愿景。”

soc支持各种无线协议,可用于V2I今天已经存在。”芯片支持DSRC包括4 g lte,细胞V2X今天和802.11便士。V2X系统正在开发和现场测试,并将部署在L3、L4自主车辆在未来三到五年,”黄说。

图1:V2X是什么?来源:节奏

供应链转变
这背后的基础设施建设,汽车供应链从IC房屋供应芯片一级年代创造了ecu,然后被集成到车辆网络,汽车营销主管安德鲁·麦克劳德说导师,西门子业务。“现在,我们看到这个概念的汽车制造商在整个chip-to-city的中心概念,,汽车制造商正在寻求把集成电路内部开发经验。有很多政党公开谈论这个,我们也看到汽车制造商购买车队管理系统的例子,比如福特已着手开始。汽车制造商现在这个世界的中心,从IC设计生成智能城市的概念,无论是V2X智能移动系统或全市项目。这意味着什么是新兴的流动性和新的机遇,和汽车制造商现在比以往有更多的在他们的盘子。”

导师的项目技术经理大卫•弗里茨解释这些变化是由汽车oem观察其他市场的发展。“这是智能手机和电视和笔记本电脑,这整个车辆整合的巨大意义,”他说。“当你开始谈论的延迟,当你有一个V2X命令的ECU,需要几毫秒。如果你要130公里每小时,有点晚了。所以它是连接。如果你认为如何沉重,你想想遗产以及需要这么多米的布线和现在是长约3海里,oem厂商开始明白了,这是他们不能停止。”

这就是为什么很多汽车企业在技术中心建立办事处。“我们看到汽车厂商在硅谷创建办公室,或者他们把硅谷人成群结队地走到底特律在350000美元购买你一个有游泳池的豪宅,”弗里茨说。“这也发生在欧洲和亚洲,和他们巩固这些团队。现在的挑战是,他们仍然有中级车型,他们需要使用所有这些供应商,所以他们必须隔离的团队。我们告诉他们如果他们V2X之后,或者如果他们拥有充分的自主权,5级,那么他们需要预测这种合并发生,成为它的一部分。”

他不是一个人在这个视图。随着电气化增加,那么要求汽车制造商一起把所有的碎片。

“你现在需要高压组件的组件(比如汽车制造商从未知道,“Burkhard Huhnke说,汽车战略的副总裁Synopsys对此。“这包括逆变器和igbt,你需要模拟所有的瞬态特性。是创建一个理解的开始,可能是未来汽车企业的核心竞争力。”

但还有一个更实际的汽车制造商承担更大的作用。有成百上千的公司试图赢得一块的汽车市场,但实际上在这个市场公司需要能够支持部分了20年。

“一级年代已经做了很长时间,”哈恩科说。“他们与oem概念阶段然后五年后他们开发的技术。初创公司没有广度供应五年。”

因此,芯片制造商可以帮助开发一个ECU与调制解调器,原始设备制造商和一级年代看更远发展802.11便士专用短程通信技术,这将并入一个更大的SoC。“现在他们变得SoC-centric这就是为什么大众、宝马、所有的欧洲人与当地市政府说,“如果我们把这个在我们的汽车,这就是你可以从中受益,”,这不仅仅是明显的更好的交通流量和避免事故,”弗里茨说。“方法实际上货币化驾驶这一事实,如果我们做类似的东西,这是什么意思,我们要怎样处理协议的?是什么在芯片本身的影响?”

管理复杂性
然而,并不是所有的通信都是相同的,尤其是当涉及到的基础设施,这可能会导致一些问题。

“你不需要尽可能多的带宽,如果你打电话,所以消息更紧凑,你不需要大量的带宽,”库尔特·舒勒说,负责营销的副总裁Arteris IP。”同时,距离不一定需要很长时间,所以他们可以降低功率。但是,当你有这些东西的倍数,假设每个路灯都有某种类型的传感器,这些东西可以相互干扰,如果他们过于强大,所以有各种各样的东西从射频的角度看,这个。”

此外,汽车空气接口5克V2X可能介于形式和权力之间的无线电头在路边,将服务数百辆车,和里面的非常密集的模块5 g智能手机必须非常谨慎使用电池,伊恩•丹尼森指出,高级组定制IC及PCB集团主管节奏。“非常大的带宽的利用5 g V2X毫米波,设计师需要担心硅,包和董事会在一起,这就是射频ic设计的灵敏度在这些频率的背景电子系统”。

他预计,V2X空气界面设计师需要一种新型的射频设计工具,混合设计电磁和无线电频率密集合作设计射频ic,包和模块,和一个免费的砷化镓、氮化镓和Si收发器技术。

安全
最后,安全将是一个主要因素V2X系统未来的,舒勒压力。“安全是非常重要的,尤其是从的角度来看,“你不想欺骗这些东西,并能够开车到店面,或允许破坏。“你还想要一些可靠性内置到这些东西。当他们在车里,有功能安全特性和所有的ISO 26262合规,这些系统必须的一部分。将会有大量的投资城市,县、州、联邦政府让所有必需的基础设施。这可以成为一个伟大的司机对经济,但它必须在早期阶段完成。”

正确,不仅仅包括基础设施,。汽车修补和提供安全的无线更新添加了一个全新的挑战。

“很多事情让这个困难,”Eystein斯坦伯格说,首席技术官的修理者发展开源无线技术。“例如,如果发生了糟糕的事情在这更新,你没有物理访问或它是非常昂贵的物理访问一般修复这个问题。你需要管理在更新过程中失败的方法。如果你有不可靠的权力,如果你在更新过程的中间力量消失,将会发生什么你下次启动设备吗?是要回来还是会在一些不一致的状态吗?你有网络方面,所以你可以在任何时候失去连接。然后安全的网络也是一个大的方面。你可以有人听你的谈话,或者连接更新服务器。这正在发生,不幸的是,不少当人们发展更新自己。”

结论
V2X基础设施仍然是精制和基础设施投资计划,但是今天有很多的发展水平进行。在这个过程中,有可能中断供应链以及如何改变汽车和电子产品里的设计。

但至少就目前而言,这是一个巨大的很多公司的机会。这可能会持续多年,直到过渡到自主车辆完成。

苏珊兰博和埃德·斯珀林对此报道亦有贡献。

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