车联网技术全面解析及主要解决方案盘点

被动安全设计旨在于事故发生时尽量减少乘员受伤的几率，以安全气囊、安全带等为主，不过它们已远不能满足人们对于汽车级别安全的需求了。"汽车主动安全"是相对汽车被动安全而言的，致力于防患未然。如：ESC（车身稳定系统）、ABS（防抱死系统）、EPB（电子驻车系统）、TPMS（胎压监测系统）等等。 ESC和TPMS 等和安全相关的应用在发达国家都已经强制推广，预计在中国近几年之内也会出台类似的法规。所有这些应用的工作基础都离不开MEMS传感器。2012年，村田以其独有的市场远见，大手笔收购芬兰VTI科技并成立Murata Electronics Oy（又称，MFI）。MFI的产品应用在汽车电子的传感器有，MEMS加速度传感器、倾角传感器、陀螺仪传感器以及陀螺仪和加速度组合传感器等等。这些传感器都符合AEC-Q100的标准，具有高精度，高稳定性，高可靠度等特点，特别是在涉及汽车安全的 ESC功能中，村田的传感器市场占有率近50%。同时，这些产品除了在主动安全领域上持续稳定的增长以外，在新兴领域如高级辅助驾驶系统（ADAS）即，前车碰撞报警、盲点监测、车道偏离报警以及自动泊车等方面也走在了行业及技术前沿。更值得一提的是，传感器技术作为自动驾驶技术的支持，为安全驾驶开辟了新的领域。在12月9日的国际汽车技术年会上，村田高级产品经理Tommi Vilenius还发表了关于"自动驾驶技术与中国"的主题演讲，就自动驾驶中所需要的传感器技术和针对不同程度的自动驾驶需要的更好的传感器等话题进行探讨。

　　未来汽车之【互联篇】

　　据研究资料表明（IHS July 2013）中国的车联网市场从2012年到2019年将以每年8%的速度增长。在该领域村田拥有了10年以上的相关业务经验，从车载免提、语音识别应用到网络共享、印射同步、后座娱乐系统、无线通信等方面，村田不断以多方面的应用适应着汽车电子多功能的发展。5GHz对应、Wi-Fi直接对应等，最先进的 Wi-Fi技术的价值被认识到，市场也逐步扩大。为了让智能手机与IVI（车载信息通信终端）实现映射同步、网络共享，村田与软件厂商以及芯片厂商合作，为客户提供连接解决方案。村田的无线连接模块有汽车等级，汽车多媒体等级以及消费级，满足客户多种不同的需求。截止到2013年村田已经向世界各地的汽车行业提供了1500万的蓝牙、应用于汽车的Bluetooth？/Wi-Fi组合模块等通信模块。在中国市场上也和国际上主流的以及国内知名的Tier 1 客户合作，应用到很多畅销车型上。

　　图：村田Bluetooth/Wi-Fi组合模块的应用示例

汽车无线射频识别系统设计

　　本系统是基于数字通信原理、利用集成单芯片窄带超高频收发器构建的无线识别系统。阐述了该无线射频识别系统基本工作原理和硬件设计思路，并给出 了 程序设计方案的流程图。从低功耗、高效识别和实用角度设计适用于车载的射频识别标签。测试结果表明，本系统在复杂路面状况（繁忙路面）的条件下可实现 300m范围内有效识别，视距条件下可达到500 m范围有效识别。

　　物联网是指通过各种信息传感设备，如传感器、射频识别 （RFID）技术、全球定位系统、红外感应器、激光扫描器、气体感应器等各种装置与技术，实时采集任何需要监控、连接、互动的物体或过程，采集其声、光、 电、生物、位置等各种需要的信息，与互联网结合形成的一个巨大网 络。其目的是实现物与物、物与人，所有的物品与网络的连接，方便识别、管理和控制。本项目针对车载物联网中的数据采集、传输与应用的关键问题，展开研究， 设计基于短距离无线射频通信技术的新一代车载射频识别系统。系统由短距离无线通讯车载单元（On-Board Unit，OBU）和基站系统（Base Station System，BSS）组成一个点对多点无线识别系统（Wireless identification system，WIS），可用于在基站覆盖范围内车辆识别和智能导引。

　　1 系统硬件设计

　 　系统硬件主要由控制部分、射频部分和外部扩展应用部分组成。以低功耗MCU为控制单元，集成单芯片窄带超高频收发器，内置优化设计天线．采用先进的光伏 电池 供电，实理高集成度短距离无线识别射频终端（OBU）。本终端体积小、功耗低、适甩范围广，并且建立开放的协议和标准接口，便于与已有系统或其他系统对 接。

　　系统工作示意如图1所示。

　　1．1 控制电路设计

控制单元采用业界低功耗应用比较成熟的TI公司生产的MSP430(＄2.0250)系列，该系列是TI1996年开始推向市场的一种16位超低功耗的混合信号处理器 （Mired Signal Proessor），其针对实际应用需求把许多模拟电路、数字电路和微处理器集