如何用无线连接车载信息娱乐系统、远程信息处理和自动驾驶仪表等车内系统

 “无线连接”技术的出现和使用，让我们的日常生活变得更加简单和容易。无线连接技术让很多看似神奇的体验变得触手可及，比如我们现在用智能手机就能跟远在天边的人开视频会议；通过蓝牙音箱聆听我们最喜欢的音乐流媒体；在智能电视上观看最新的电视连续剧等等。更加神奇的是，这种无线连接技术已经开始越来越多地融入到了汽车中。

信息娱乐系统，也称为车载娱乐系统（ICE）和车载信息娱乐系统（IVI），是汽车中结合了硬件和软件的一体化系统，它专门以信息和娱乐的形式给司机和乘客提供音频和视频内容。也就是说，当我们高速行驶在繁忙的道路上时，我们依然可以在舒适的坐椅上，与朋友和家人进行视频聊天，聆听流媒体音乐，甚至是观看在线视频。那感觉一定很棒！

蓝牙和Wi-Fi是让车载娱乐系统成为现实的两种重要的无线连接技术。蓝牙专为近距离和低功率通信而设计，可用于车载通信，例如让智能手机与耳机和相机等其他智能设备配对。Wi-Fi具有更长的传输距离和更大的功耗，通过它汽车能够接收来自汽车外部的娱乐数据，比如流媒体音乐，视频电话和电影和体育点播节目等。Wi-Fi还会让行驶中的汽车直接接入网络成为可能。

这款车的信息娱乐显示器提供多种形式的无线通信。图片来源：Damienux.com

除了提供各种形式的娱乐设施，现代汽车，尤其是新型汽车，还有一种称为远程信息处理的技术。“远程信息处理”（telematics）是“电信”（telecommunications）和“信息学”（informatics）的组合。汽车远程信息处理系统使用双向通信来发送、接收和存储与汽车和驾驶相关的信息。远程信息处理的技术一般包括：

• 车辆紧急报警系统

• 汽车共享技术

• 卫星导航

• 道路交通安全

• 精确的车辆绘图

全球定位系统（GPS）、全球导航卫星系统（GLONASS）、LTE、5G（第五代电信和无线网络标准），以及车辆到车辆（V2V）通信系统都是用于汽车与其驾驶员保持联系，以及进行大量信息及时更新的无线连接技术形式。

通过无线通信使用远程信息处理的“连接”汽车示例。 图片来源：telematicsnews.com

消费者经常将远程信息处理和信息娱乐系统混为一谈，这毫不奇怪，因为它们在多个地方有重叠，例如使用相同的显示器、相同的用户界面，以及相同旋钮和按钮。事实上，有一些汽车制造商已经开始将这两个系统合二为一，将它们统称为多媒体系统。不过，有一种简单区分信息娱乐系统和远程信息处理系统的方法，那就是信息娱乐系统是一种豪华的娱乐和信息系统，它只对驾驶员和乘客有利，而远程信息处理则是一种安全功能，它可以让我们更安全地驾驶。

看起来更像是一个多媒体系统的信息娱乐仪表盘。 图片来源：mobilesyrup.com

HVAC控制系统是一个演示汽车多媒体接口系统非常好的示例，该系统利用控制、显示和反馈来为驾驶员和乘客提供更好的舒适体验，并非娱乐目的。下图展示了一个HVAC系统，其核心芯片是赛普拉斯Traveo汽车MCU，比如S6J311EJAASE10000。图中还包括一张表格，其中显示了赛普拉斯的各种其他汽车专用MCU，可用于其他汽车应用。

该HVAC系统以赛普拉斯Traveo汽车MCU为核心元件，例如S6J311E/D/C/B系列的S6J311EJAASE10000。

自动驾驶汽车，也称为无人驾驶汽车，以及具有自动驾驶仪的汽车，都是不需要人工参与，本身具有感测环境和导航能力（或“智能”）的车辆。值得一提的是，在自动驾驶汽车的背景下，“自动驾驶”一词是由特斯拉创造的术语，并且被特斯拉定义为驾驶员辅助系统，并非真正的无人驾驶汽车。

尽管如此，无论是自动驾驶汽车还是半自动驾驶汽车，任何具有此类功能的汽车，肯定都会使用无线连接来实现这些奇迹。

高级驾驶辅助系统（ADAS）（参见下图）在驾驶过程中给驾驶员提供帮助的一个系统。为了开发更加自动化和性能更好的系统，以实现更好的驾驶体验和安全性，ADAS系统包括了电子稳定控制、防抱死制动、车道偏离警告，以及自适应巡航控制等。为了更清楚了解汽车周围环境，汽车还增加了激光雷达（LiDAR）、雷达、计算机视觉和车载网络等多个数据来源。

具有多个数据来源的高级驾驶员辅助系统（ADAS）。图片来源：Mentor.com

考虑到高速公路繁忙和城市街道的复杂性，也就是人们最关心的家人和朋友的安全和保障问题，我们在选用汽车应用中使用的微控制器时，不仅要考虑它的可扩展性和成本，更重要的是，我们必须考虑其可靠性和鲁棒性。恩智浦半导体提供的KEA MCU系列可以完全满足这些要求。该系列MCU采用了32位的Arm Cortex内核，是针对汽车相关应用所需要的高质量和长寿命而设计的。它们具有出色的EMC和ESD保护，辐射低，能够在高温条件下工作。为了帮助设计师和工程师缩短设计开发周期，从而更快地将产品推向市场，恩智浦提供了大量的参考设计、相关工具和应用说明。例如，恩智浦S9KEAZ128AMLHR就是一款功能强大的32位ARM Cortex M0 MCU，它配备16kB闪存，最高频率为40MHz的CPU，具有12位ADC，并带有I2C、SPI和UART串行通信接口。

关于汽车电子的最后建议：重要的是要记住，无论设计什么样的汽车技术类型产品，信息娱乐系统、远程信息处理、自动或半自动驾驶技术等等，都必须（或应该）使用汽车级电子产品。

简而言之，汽车级电子产品比劣质商用级电子产品具有更好的鲁棒性。 有关汽车级电子产品的更多信息，请查看本文<链接到汽车电子产品文章>。