車廠升級(jí)采用Wi-Fi 6的六個(gè)原因

作者：Jeff James，恩智浦互聯(lián)汽車高級(jí)總監(jiān)

恩智浦半導(dǎo)體

數(shù)十年來，每當(dāng)汽車愛好者討論汽車性能時(shí)，話題總是圍繞著原始速度。對(duì)于每一代新車型，人們的關(guān)注點(diǎn)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(shí)多久�，F(xiàn)在，這些談話內(nèi)容正在發(fā)生改變。電子設(shè)備為汽車提供支持，增強(qiáng)駕駛體驗(yàn)，擴(kuò)展了對(duì)汽車性能的定義。人們不但關(guān)注既定汽車型號(hào)的速度是否提高，也關(guān)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(biāo)準(zhǔn)時(shí)，速度是每一代新技術(shù)改進(jìn)的主要目標(biāo)。而如今，車廠正在快速采用Wi-Fi 6，不僅因?yàn)樽钚碌腤i-Fi 6標(biāo)準(zhǔn)能大幅改進(jìn)原始性能，還能為市場帶來許多其他方面的優(yōu)化。面對(duì)不斷增長的車輛內(nèi)外使用案例，這些優(yōu)化對(duì)于實(shí)現(xiàn)無縫無線體驗(yàn)來說至關(guān)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(shè)備提供熱點(diǎn)，將手機(jī)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(kuò)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(gè)攝像頭源的流傳輸和記錄，增強(qiáng)駕駛員安全；

" 上傳自動(dòng)駕駛傳感器和攝像頭數(shù)據(jù)，讓車廠可以改進(jìn)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(yù)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(duì)生產(chǎn)線上的車輛進(jìn)行編程，或者在汽車停放在經(jīng)銷商的停車場時(shí)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(gè)人，都在使用更多數(shù)據(jù)，而且這種需求只會(huì)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(shè)備。同時(shí)，用于自動(dòng)駕駛的傳感器也會(huì)生成大量數(shù)據(jù)，高值預(yù)期每天生成4TB1，這些數(shù)據(jù)需要上傳以進(jìn)行處理和分析。固件更新也在變大，因?yàn)橹圃焐绦枰�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(yùn)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(luò)幾乎同時(shí)投入應(yīng)用，在設(shè)計(jì)上協(xié)同工作，在汽車連接方面相輔相成。對(duì)于大部分連接需求，Wi-Fi具有幾項(xiàng)關(guān)鍵優(yōu)勢。首先，使用5G一直存在持續(xù)成本，因?yàn)?G運(yùn)行的許可頻段由移動(dòng)服務(wù)商管轄，后者基于個(gè)人和企業(yè)合同提供服務(wù)。其次，5G覆蓋范圍短期內(nèi)可能受限，因?yàn)榛�礎(chǔ)設(shè)施的部署成本高昂，而且移動(dòng)運(yùn)營商對(duì)于升級(jí)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(luò)分擔(dān)了50%總移動(dòng)流量。隨著5G運(yùn)營商將集成Wi-Fi 6作為其部署計(jì)劃的一部分，預(yù)計(jì)到2022年這個(gè)數(shù)字將上升至近60%。

車內(nèi)Wi-Fi 6的六個(gè)優(yōu)勢

恩智浦和包括IEEE 802.11ax工作組在內(nèi)的行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者，已經(jīng)為Wi-Fi 6進(jìn)行數(shù)次重要更新并添加了功能。車廠在現(xiàn)有平臺(tái)開發(fā)中采用Wi-Fi 6的主要原因有以下六個(gè)。

1. 減少阻塞

近年來，隨著更多車輛（預(yù)計(jì)到2022年大部分車輛將包括至少一個(gè)Wi-Fi設(shè)備）提供Wi-Fi功能，Wi-Fi的使用量大幅增加。這導(dǎo)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(shí)、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(xiàng)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(shí)訪問通道。BSS（基本服務(wù)集）著色讓W(xué)i-Fi 6在同一個(gè)通道上識(shí)別來自不同無線電系統(tǒng)的信號(hào)。隨后設(shè)備可以識(shí)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(dāng)汽車停放在家用車庫、經(jīng)銷商場地或停車場時(shí)，大部分車輛與最近接入點(diǎn)的距離較遠(yuǎn)。這導(dǎo)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(xiàng)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(kuò)展模式，進(jìn)一步延長了這一距離。Wi-Fi 6還可以在接入點(diǎn)中支持多達(dá)8個(gè)天線，其中8x8聲音反饋可以在更長的距離下實(shí)現(xiàn)完全下載性能。

3. 降低功耗

熄火時(shí)訪問Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)會(huì)浪費(fèi)寶貴的蓄電池電量，縮短汽車的停放時(shí)間。這限制了停車時(shí)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(shí)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(jì)劃機(jī)制，稱為目標(biāo)喚醒時(shí)間（TWT），讓接入點(diǎn)計(jì)劃每個(gè)客戶端的喚醒時(shí)間。汽車可以在設(shè)定時(shí)長內(nèi)休眠，然后在需要連接Wi-Fi時(shí)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(shí)準(zhǔn)備正常啟動(dòng)和運(yùn)轉(zhuǎn)，即使長時(shí)間停放也沒關(guān)系。

4. 速度更快

除了所描述的優(yōu)化性能外，Wi-Fi 6還確實(shí)能實(shí)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(gè)客戶端設(shè)備的峰值數(shù)據(jù)傳輸速率也可提高40%。充分利用基礎(chǔ)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(dòng)駕駛模式引入，車內(nèi)生成的數(shù)據(jù)正在呈指數(shù)級(jí)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(dān)這種數(shù)據(jù)需要上傳性能與下載速度相當(dāng)。

為了與Wi-Fi 5中引入的下載多用戶MIMO (MU-MIMO)互補(bǔ)，Wi-Fi 6增強(qiáng)了上傳功能。對(duì)于多用戶網(wǎng)絡(luò)來說，上傳數(shù)據(jù)速率將大幅提高80%之多。

6. 消費(fèi)者滿意度

嚴(yán)格來說，消費(fèi)者體驗(yàn)不是Wi-Fi 6的特點(diǎn)，但是在車輛中使用Wi-Fi 6有助于改進(jìn)駕駛體驗(yàn)，滿足消費(fèi)者對(duì)科技的需求。Wi-Fi 6已經(jīng)在消費(fèi)者設(shè)備中占有一席之地，包括智能手機(jī)和接入點(diǎn)，并將迅速成為物聯(lián)網(wǎng)和智能家居設(shè)備的一部分。消費(fèi)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(shè)計(jì)不容遲疑。智能手機(jī)上的標(biāo)配技術(shù)通常需要兩到三年才能應(yīng)用到車輛上。消費(fèi)者希望自己的汽車緊跟這些趨勢，尤其是兼顧體驗(yàn)、性能和質(zhì)量。出于這個(gè)原因，很多車廠已經(jīng)將Wi-Fi 6納入下一代車輛研發(fā)計(jì)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(duì)車內(nèi)使用的產(chǎn)品組合。我們的產(chǎn)品經(jīng)AEC-Q100認(rèn)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(yán)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(duì)它帶來的創(chuàng)新、運(yùn)營效率和駕駛體驗(yàn)抱有很大期望。如要詳細(xì)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(qǐng)?jiān)L問官方網(wǎng)頁。

作者：Jeff James

Jeff James是恩智浦半導(dǎo)體公司的互連汽車高級(jí)總監(jiān)。他在半導(dǎo)體行業(yè)擁有超過25年的經(jīng)驗(yàn)，一直負(fù)責(zé)汽車、消費(fèi)者和行業(yè)市場的領(lǐng)先連接創(chuàng)新研發(fā)。