網絡和汽車信息化 藍牙與Wi-Fi各司其職

2020-12-25 騰訊汽車

汽車信息化

  網際網路日益普及的今天,這種新型的通訊技術理所當然地要進入到汽車領域。早在1998年,歌樂(Clarion)公司就與微軟合作,利用Windows作業系統開發出世界上第一臺車載電腦系統「歌樂PC」,綜合運用了汽車音響、計算機技術、導航技術及自動語音識別技術,將汽車帶入一個將音響、視像與通訊三結合的信息網絡空間。與此同時,通用汽車公司也實施它的「Onstar」汽車通訊系統,通過系統的顯示屏,乘車者在車內可以完成打電話,網際網路通訊、衛星導航及看文娛節目等幾乎一切的信息通訊。2000年7月31日,福特汽車公司與Qualcomm公司合作,宣布共同組建一家新公司來開發和提供無線移動通信和信息服務,將語言、娛樂、網際網路接入和安全性服務帶入轎車和皮卡。並開發了一款與眾不同的汽車,取名「24 7」,該車採用先進的電子技術,駕車者可用聲控發出指令,利用先進的通訊與遠程數據傳送技術,隨時可以上網收發電子郵件,查看實時路況信息。「24 7」的含義就是車上的乘員每時每刻都可以與外界聯繫,與當代信息技術緊扣在一起。隨著數位技術的飛速發展,現代信息化技術將越來越多地應用在轎車上。

現代汽車信息化技術包括GPS(全球定位導航系統)和網際網路應用,GPS技術利用衛星與用戶之間的相對位置,通過數據處理確定用戶的位置,可以監察和引導汽車運行,但服務項目有限。而利用現在的網際網路技術,就能夠拓展出許多項目的服務。移植手機無線上網的最新技術,配置大容量存儲及讀寫功能的車載電腦,就能夠逐步實現汽車應用網際網路。通過網際網路,車主不但可以直接進入廠商設置的網站查詢自己汽車的資料,一旦汽車有故障發生,也可以通過車載電腦將信息資料發向維修中心,維修中心下載信息資料可以了解到故障的位置和原因,維修工程師可以通過網際網路遠程操縱汽車自檢系統或指導車主處理。汽車應用網際網路技術,車主可以隨時了解到瞬間變化的股市行情,可以隨時發送與接收電子信件或傳真件,使車主在駕駛途中如同在辦公室一樣。這裡所說的一切現時的技術都可以解決,關鍵問題是無線上網的速度和車載電腦的硬體質量。無線上網速度將取決於第三代無線電話通訊技術,例如3G技術的進展,車載電腦則取決於適應汽車運行中使用的硬體。2002年1月初,日本廠商先鋒和索尼等分別展示了可實用化的車載硬碟,存儲容量均為10GB,並將在2002年批量生產。因為車載電腦與家用電腦的環境要求完全不一樣,它要耐震動和耐高溫,所以,硬碟技術的突破預示了車載電腦的應用將會廣泛開展。

現在絕大多數的車主是自己駕車。因此有關人士認為汽車信息化要著重解決「前排座位」技術應用,包括網際網路信息服務、遠程故障診斷等等,首先是為駕駛者設置的。現在有些汽車上的新技術已經應用PDA(個人數字信息助理集成),用PDA作為系統的可視化界面,記憶駕車者的個人信息,將車主對座椅的調整位置、日常交通路線的駕車習慣等記錄下來,使汽車具有「智能」。

任何事物利弊兩存,汽車信息化也不例外。專家警告說,汽車信息化雖然給車主一種全新的感覺,但非常容易分散駕車者的注意力,例如在行駛途中收發電子郵件,如果不採取對應的預防措施,與此相關的交通事故勢必增加。當前汽車行業在提高安全性和人體工程學設計方面的工作遠落後於電子信息技術的發展速度,如果這樣發展下去必然會招致消費者的不滿乃至政府的介入,限制行駛中的汽車使用上網設備。從這個意義上講,推行汽車信息化也是一個涉及各方面的系統工程。

網絡汽車

當商品交易興起電子商務、住宅小區興起寬帶網工程、商業大樓興起數位化建設的今天,人們感受到人類社會已經踏進網絡資訊時代。作為文明世界不可缺少的交通工具-汽車,也必然要從游離的個體變成信息網絡的一分子。近兩年生產汽車商以e時代特徵勾畫出了網絡概念車,例如福特「24-7」概念車,裝置了GPS、前後攝影系統、視聽功能、網上收發等設備,駕車者和乘客能夠在任何時刻享受網絡信息的氛圍。

網絡汽車是什麼?它不僅僅是一種交通工具,而且能成為辦公、通訊、娛樂的場所。它綜合現有的硬體與軟體技術,包括衛星全球定位(GPS)、無線通信、網絡訪問、語音識別、平面顯示、夜視技術、人工神經網絡等技術。主要的新功能有遠程診斷與車輛控制功能、移動辦公功能、汽車網址功能、道路導航功能等。以這些功能可知,網絡汽車的系統構成實際上由兩部分組成,一部分是車輛本身的內部網絡系統,它由車載網絡計算機控制,通過數據總線連接無數個子網,控制發動機及其它總成、平面顯視與儀錶盤顯示器、中控門鎖、無線電話等,各個子網都具有不同的時鐘速度和各自的功能。另一部分是車輛外部的聯繫網絡系統,包括GPS監測中心、網際網路(Internet)及區域網(Intranet)服務商、車輛服務中心、單位或家庭電腦等。

根據上述網絡汽車的概念,網絡概念車的主要裝置有電子地圖領航系統,它利用GPS接收機與DVD-ROM機結合,將儲存全國或某城鄉地區交通道路資料的光碟放入機盒內,根據GPS控制中心的指示,網絡汽車能知道自己在地圖上的所在位置和行駛方向,並知道到達目的地的最佳路線;有汽車前後攝影系統,它將開車盲角的位置通過中控臺平面顯示器顯示出來,在夜間可利用紅外線鏡頭將車前一切靜止及移動的物體所散發的熱量轉化成影像,在夜間行車時能遠距離探測到路面上的障礙物;有寬頻網絡無線連接系統,利用今年年底可能推出的GPRS系統(傳輸速度可達100K)或者將來更快的CDMA系統(傳輸速度可達256K),能使汽車寬頻網絡無線連接能夠實現,屆時每位車主和乘客都可設立自己的網絡地址,隨時在車上上網瀏覽或收發語音電子郵件,舉行遠程辦公會議,下載汽車維修資料等,甚至可以遙控居所的家用電器。

有專家認為,隨著信息技術的發展,計算機及通訊技術與汽車的逐步結合,將給汽車業帶來新一輪的技術革命,今天,這種技術革命已經開始一步步地展開。

藍牙技術與汽車

去年以來,中國大地又出現了一個外來語—Bluetooth,並迅速傳播開來。Bluetooth的中文意思是藍牙,相傳是10世紀的丹麥國王Harald Gormsson(他統一了丹麥和挪威)的呢稱,翻譯成英文為Bluetooth。他的名字可能來源於丹麥文「bla」,意思是黑色皮膚的,或「棕褐色的」,象徵著偉大的人物。藍牙技術是一種無線數據與語音通信的開放性全球規範,它將取代目前多種電纜連接方式,以低成本的近距離無線連接為基礎,使各種電子裝置在無線狀態下相互連接傳遞數據。

藍牙無線業務採用的是不需要申請的2.4GHz的ISM波段,並採用額定速率為1600跳點/秒的高速跳頻來減少幹擾。除跳頻外,它還採用了時分雙工傳輸方案。它支持物理信道中1Mb/s的最大帶寬。由於藍牙面向小功率、可攜式的應用,因此,一個典型的藍牙設備只有大約10米的有效範圍。藍牙能夠傳送語音和數據業務,並能夠同時支持同步通訊和異步通訊。

採用藍牙技術,可以通過嵌入在電子裝置上的一個寫有程序的微電子晶片,使所有相關設備在有效範圍內完成相互交換信息、傳遞數據的工作。它省去了那些將行動電話、個人信息處理系統及其他一些電子設備相互連接的電纜裝置。

藍牙技術雖然出現不久,但已受到許多方面的關注。它在汽車電子裝置上的應用前景非常看好。德爾福汽車系統公司已經開發出可以讓駕乘人員用語音進行操控的車載藍牙設備;摩託羅拉公司還為汽車生產商推出了一種藍牙汽車工具包。有了它,用戶操控手持藍牙設備,就能夠與汽車設備之間進行無線聯繫,比如無線遙控打開車門、與車內車輛檢測系統無線交換資料庫。採用藍牙技術的車載裝置將使人們很容易在車內通過英特網下載音樂、錄像和發送電子郵件。

作為第一步,汽車製造商不久就可以通過安裝車載免提電話系統與藍牙技術相適應的行動電話一同工作。它具有保持行動電話和個人電腦無繩連接的功能,即使用戶的個人電腦放在手提箱內。用戶還可以通過電話收電子郵件,通過行動電話屏幕閱讀郵件標題,使網絡汽車的功能得以實現。可以預見,將來的汽車一旦發生故障,駕車者可以立即將故障碼顯示在顯示屏幕上,並通過藍牙技術E-mail到維修中心,維修中心的師傅查看故障碼並從資料庫中調出該車資料,判斷出故障的位置、原因和解決方案,立即指示車主如何去做。

藍牙技術的廣泛應用會徹底改變人們對網際網路的認識。電腦不再是接入網絡的唯一途徑,信息網絡將走向包括汽車在內的各方面。一旦汽車各數據處理器實現無線聯繫,車上任何裝置都可以實現數位化,包括汽車車廂、座椅、發動機、底盤、汽車電器等,從而使汽車真正實現網絡化與智慧化。

汽車「移動影院」與信息化

隨著液晶顯示屏和DVD的普及,近年來汽車業興起了「移動影院」,作為一種新配置來提升汽車的檔次。

所謂「移動影院」,也就是在汽車裡面安裝一套類似「家庭影院」的娛樂設備,它的系統主要由液晶顯示屏、含有DVD/VCD/CD播放功能的CD機、放大器、揚聲器等組成。汽車「移動影院」既然有液晶顯示屏,也就可以增添電腦操作功能,既然有電腦操作功能,也就可以增置上網功能,使汽車進入網際網路世界。因此可以說,汽車「移動影院」與網際網路是一對同胞兄弟,關係密切。

「移動影院」與網際網路的共同設備是液晶顯示屏。目前先進的液晶顯示屏採用LCD矩形彩色顯示屏,安裝在儀錶板(中央控制板)上或者安裝在車蓬頂上。蓬頂安裝又稱為吸頂式安裝,這種吸頂式安裝的顯示屏平時折合在座面上,收看時將它翻開,十分方便。

另外一個共同設備就是DVD,市場流行DVD之東風也刮進了汽車業。目前,很多新型汽車開始將DVD機做為標準配件。2002年6月在日本推出的新款奔馳E 級轎車,全部車型都將標準配備DVD車載導航系統的多媒體功能控制器。該控制器支持車載導航系統、AM/FM收音機、電視機、DVD錄象機、MD、6碟CD自動換碟機等,車載導航系統的信息在設置於多媒體功能控制器中央的6.5英寸彩色液晶顯示器上顯示出來。另外,還可以將手機放置在連接於前扶手內的插座上,接入網際網路使用電子郵件等。隨著DVD的普及發展,在「家庭影院」系統中常用的環繞音響迅速成為中高檔以上轎車車載「移動影院」的常見功能。例如有些轎車在乘員廂前面、後面、左前側、左後側、右前側、右後側等六個位置安裝不同音響效果的喇叭,在有限的空間內形成一種逼真再現影院的環繞音效果。

目前手機上網功能為汽車這樣的移動物體上網創造了必要條件,再上汽車裝配液晶顯示屏及DVD,更為上網創造了物質條件。不過現在的手機上網速度受到限制,以GSM手機無線上網為例,只能有每秒9.6Bit速率,不能滿足傳遞需要。隨著第三代高速無線網絡系統(3G)的逐步應用,以無線形式上網方式的汽車網際網路在可預見的將來將會迅速發展。

但是,汽車上網與在家庭上網還是有很多不同之處。其中一個是上網操縱問題,汽車上網如何操縱電腦顯示屏指令成為一個問題,汽車上操縱滑鼠不可能象家庭那樣的方式,因為車上空間有限。寶馬新7系的i-Drive系統,為汽車上網解決了這一難題,乘員只須用手旋轉或移動一點i-Drive旋鈕,顯示屏上的滑鼠箭頭就會按照乘員的意志去移動,使輸入指令大為簡化。另一個是IP位址問題,由於汽車是四處流動的,不可能每輛汽車上網都有一個IP位址。目前一些汽車廠家已為解決IP位址問題提出若干解決方案,其中一個方案是本品牌汽車上網只能上一個IP位址,就是廠家自己指定的伺服器,再通過伺服器連接到別處去。

「移動影院」給車上乘員帶來現代娛樂方式,上網使車上乘員隨時能獲取資訊與外界保持密切聯繫。但是事物有利也有弊,在汽車上不管是「移動影院」或者上網,它都可能會分散駕車者而發生危險。因此,如何減少或避免因新技術裝置帶來的行車不安全因素,是汽車業面臨的大問題。

Wi-Fi 與汽車

繼藍牙技術之後,今年又出現了一個新名詞:Wi-Fi(Wireless Fidelity,無線相容性認證),它的正式名稱是「IEEE802.IIb」,是一種為便攜設備制定的無線互聯協議。 Wi-Fi與藍牙一樣,同屬於一種短程無線數據通信技術。但兩者有明顯的差別,Wi-Fi的傳輸速度非常高,最高可達11Mbps,明顯比藍牙快速。另一個是覆蓋範圍約達90米,比藍牙覆蓋範圍要大得多。在數據傳輸方面,Wi-Fi電波會自發地傳播到空氣中,在覆蓋範圍如果使用具備Wi-Fi接收天線的手提電腦就可以接收Wi-Fi電波,免費使用某家公司開辦的寬帶服務。

Wi-Fi這種「眾人受益」的寬帶網際網路共享技術,已經在美國興起。這種容易盜用寬帶服務的新技術是對寬帶服務商十分不利的,但卻引起了汽車製造業的濃厚興趣。

由於藍牙和Wi-Fi的差異,因此它們在汽車上的應用就會各有各的用處。做為汽車內部數據通訊,採用藍牙技術可靠安全,能源消耗低,可以大大簡化汽車線纜,是汽車自動化的應用技術;作為汽車與外界的數據通訊,採用Wi-Fi將會快捷便利,如上寬帶網絡一樣。因此,將藍牙和Wi-Fi技術移植在汽車上,將使汽車在人類生活中的作用發生重大的變化。2002年8月初,美國商業情報聯盟(ABI)發表有關汽車與無線技術的調查報告中指出「隨著汽車中使用藍牙和Wi-Fi無線技術,汽車內外的環境正在發生革命性的變化」。

由於Wi-Fi具有高速數據傳輸功能,使得汽車與外界通訊可以通過寬帶網聯繫,乘駕者將享受真正的全方位服務,這些服務包括遠程汽車診斷、遠程信息服務、遠程汽車安全監控、汽車自動駕駛、遠程視頻及音頻下載等服務。汽車作為移動辦公室的功能將得以實現,汽車與整個社會環境將更加密切地融洽在一起,而不是一個個孤立的移動體。

有人認為,Wi-Fi將可能成為新一代的短程無線數據通信技術標準,並有可能成為未來汽車的通訊技術標準。例如,採用Wi-Fi技術的手提式電腦可以在允許的範圍內高速上網。用戶只需插進一張PCMCIA卡或USB卡,便可通過無線區域網連到網際網路而無需尋找電話插口。

目前微軟已宣布將在Windows XP中加入Wi-Fi無線通訊標準的支持,而英特爾的家庭網絡產品AnyPoint也放棄了原來的技術而改用了Wi-Fi;而Dell(戴爾)、IBM等公司也會推出採用Wi-Fi技術的產品;據分析Wi-Fi技術之所以能在短時間內得到這些公司的青昧,其主要原因在於通訊距離及傳輸速度明顯優於藍牙技術,這些大公司的介入將推動Wi-Fi在汽車上的應用。不過,Wi-Fi技術的缺點是耗電量大和安全性差,而藍牙的優點則是低功耗,低成本,安全性好。因此 ,藍牙和Wi-Fi的互補在汽車應用上可以各司其職。

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