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作者：Jeff James，恩智浦互聯(lián)汽車高級總監(jiān)
恩智浦半導體
數(shù)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(xiàn)在，這些談話內(nèi)容正在發(fā)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(shù)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(yōu)化。面對不斷增長的車輛內(nèi)外使用案例，這些優(yōu)化對于實現(xiàn)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(nèi)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(tǒng)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(chuàng)新型使用案例，包括：
" 汽車內(nèi)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(shù)據(jù)，讓車廠可以改進駕駛員輔助功能；
" 上傳維修和診斷數(shù)據(jù)，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(chǎn)線上的車輛進行編程，或者在汽車停放在經(jīng)銷商的停車場時就可以更新汽車固件。Wi-Fi技術(shù)還可用于檢測炎熱天氣下不慎被留在車內(nèi)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(nèi)的每個人，都在使用更多數(shù)據(jù)，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(shù)據(jù)到設備。同時，用于自動駕駛的傳感器也會生成大量數(shù)據(jù)，高值預期每天生成4TB1，這些數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)增長需求，而Wi-Fi 6將在其中發(fā)揮重要作用。
5G不能滿足需求嗎？
Wi-Fi 6與5G蜂窩網(wǎng)絡幾乎同時投入應用，在設計上協(xié)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(yōu)勢。首先，使用5G一直存在持續(xù)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(yè)合同提供服務。其次，5G覆蓋范圍短期內(nèi)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(wǎng)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(shù)字將上升至近60%。
車內(nèi)Wi-Fi 6的六個優(yōu)勢
恩智浦和包括IEEE 802.11ax工作組在內(nèi)的行業(yè)領導者，已經(jīng)為Wi-Fi 6進行數(shù)次重要更新并添加了功能。車廠在現(xiàn)有平臺開發(fā)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(nèi)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(jīng)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(tǒng)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(jīng)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(shù)據(jù)上傳。
Wi-Fi 6增加了幾項核心技術(shù)，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(xiàn)完全下載性能。
3. 降低功耗
熄火時訪問Wi-Fi網(wǎng)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(shù)降低系統(tǒng)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(nèi)休眠，然后在需要連接Wi-Fi時喚醒。例如，在經(jīng)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(zhuǎn)，即使長時間停放也沒關系。
4. 速度更快
除了所描述的優(yōu)化性能外，Wi-Fi 6還確實能實現(xiàn)更快的數(shù)據(jù)傳輸速率。在極度擁擠的環(huán)境中，單個客戶端設備的峰值數(shù)據(jù)傳輸速率也可提高40%。充分利用基礎協(xié)議的若干優(yōu)化和添加功能，包括OFDM、MU-MIMO和1024-QAM（正交調(diào)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(nèi)生成的數(shù)據(jù)正在呈指數(shù)級增長。另外，為了在拼車和其他程序中監(jiān)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(shù)據(jù)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(wǎng)絡來說，上傳數(shù)據(jù)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(jīng)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(lián)網(wǎng)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(shù)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(zhì)量。出于這個原因，很多車廠已經(jīng)將Wi-Fi 6納入下一代車輛研發(fā)計劃。
恩智浦優(yōu)勢
恩智浦是Wi-Fi 6的早期創(chuàng)新者，并且已經(jīng)提供專門針對車內(nèi)使用的產(chǎn)品組合。我們的產(chǎn)品經(jīng)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(zhì)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(shù)，我們對它帶來的創(chuàng)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(chǎn)品組合，以及如何解決車輛中的Wi-Fi需求，請訪問官方網(wǎng)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(jiān)。他在半導體行業(yè)擁有超過25年的經(jīng)驗，一直負責汽車、消費者和行業(yè)市場的領先連接創(chuàng)新研發(fā)。
