車載信息終端及關鍵器件的現(xiàn)狀與展望

　　眾所周知，作為汽車電子化的關鍵器件，汽車用半導體的研究開發(fā)非常困難，因為它的使用環(huán)境平均溫度在零下40度到85度之間，發(fā)動機用的控制器件使用溫度更是最高達到125度。此外，所有產品還必須保證10年以上的可靠性。為此，必須在設計、研發(fā)、試生產以及評定的各個環(huán)節(jié)，都嚴格執(zhí)行高安全性、高可靠性的高品質原則。作為一家半導體生產廠商，瑞薩正是通過嚴格實現(xiàn)這些產品原則而獲得了市場的高度認可，并分別在日本和全球汽車電子市場分別占據了22.3%和7.1%的份額。以下透過瑞薩車用半導體的發(fā)展，結合中國實際情況，我們簡單探討一下智能交通系統(tǒng)中車載信息終端及關鍵器件的發(fā)展情況。

車載信息終端的發(fā)展趨勢

　　從2002年到2005年，中國汽車電子市場保持著42.6%的復合增長率，市場規(guī)模已突破了620億元人民幣。成長如此快速的市場對任何一家半導體廠商都有著足夠的吸引力。作為瑞薩來說，非常希望能以先進的技術、產品和服務為中國汽車電子市場的發(fā)展做出自己應有的貢獻，尤其在汽車導航系統(tǒng)方面，瑞薩在日本和全球市場分別占據了約80%和約60%的份額，具有豐富的應用經驗。

　　最近上市的高級轎車中，應用了100個以上的電子工作模塊，這些模塊構成了典型的ASV（Advanced Safety Vehicle）系統(tǒng)。ASV是實現(xiàn)安全舒適交通生活的關鍵技術，也是實現(xiàn)智能交通非常重要的技術之一。我們要探討的車載信息系統(tǒng)就是ASV的重要組成部分。

　　未來汽車預計會發(fā)展成為一個移動的通信終端，無線電通信是實現(xiàn)這個過程的重要技術。以汽車為中心的通信不但包括車內傳感器、監(jiān)視器和控制器件等電子單元的無線互聯(lián)，還包括了車與車之間、車與路之間的通信。從目前來看，中國消費類電子、手機等移動通信設備，汽車內連接與汽車外連接，Network消費的連接性相對而言還不是很理想。這里主要存在兩個制約因素，一是無線連接的速度還比較慢，二是誠如汽車廠商反映的那樣，現(xiàn)在車內無線電應用在可靠性方面還難以讓人完全滿意。因此，更高的無線連接速度和可靠性可能會成為中國車載信息終端今后發(fā)展的方向之一。

　　為了實現(xiàn)更高速的連接性，采用WAVE（Wireless Access Vehicle Environment）或者是WiMAX（Worldwide Interoperability for Microwave Access）這樣更高的無線通信規(guī)格對車載信息終端來說是非常必要的。車內連接的可靠性問題，通過應用UWB（Ultra Wide Band）等新一代無線通信技術也能得以解決，而且會像藍牙一樣，全部實現(xiàn)無線連接。在與外面環(huán)境的連接中，日本有一種叫DSRC（Dedicated Short Range Communication）的技術，可以在很小范圍內實現(xiàn)汽車跟外界的通信，此技術現(xiàn)已實用化，且可靠性高，速度大概為1Mbps，而下一代是4Mbps。另一方面，在歐美開發(fā)中的新一代WAVE或WiMAX可能會實現(xiàn)10M-20Mbps的通信速度。所以，在中國如果逐漸應用這些已實用化且高可靠性的新一代無線通信技術的話，智能交通的應用范圍、商業(yè)模式可能也會不斷擴大起來。這方面瑞薩有許多成功的經驗可供分享。

　　下一代車載信息終端的發(fā)展，還有一個很重要的無線應用技術就是Adhoc。這一技術可以在多種信息設備，包括終端、車、傳感器等，集中在一起的場合下，實現(xiàn)自主構筑無線網絡。比如，如果在道路上發(fā)生交通事故，距事故現(xiàn)場最近的車輛可以把信息通過自主構筑的無線網絡傳遞到后面的車輛，為后車的駕駛提供信息服務。目前，這一技術由日立制作所的研究開發(fā)部門在兩三臺汽車間的小范圍內試驗成功。但是，這樣的系統(tǒng)必須經過上千甚至是上萬臺汽車的試驗才能最終實用化。我們相信只有在中國才具備做這種試驗的條件。

　　此外，與家庭固定用的通信系統(tǒng)不同，汽車經常處于高速移動狀態(tài)，因此車載信息終端與外面網絡的連接是比較復雜的，需要應用高速移動體的無線LAN技術。這其中有對無線LAN高速移動體適用技術的研究開發(fā)，也有面向移動體無線通信的高可靠性技術。前者又包括與高速移動體無線LAN基地局連接確立時間縮短化技術開發(fā)和高速移動時在多個無線LAN基地局間切換功能的開發(fā)。例如，當汽車高速通過基地局，尤其是在通過不同基地局時，普通技術在與汽車無線LAN確立連接或重新連接需要2~3秒，這對于高速行駛中的汽車來說，是一段很長的距離。也就是說，在很長的一段距離汽車將處于網絡盲區(qū)。但是，如果應用新一代高速移動體無線LAN連接技術，就可以把這個時間縮短到零點幾秒。這也就是802.11p最重要的技術。