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上一篇文章我們介紹了汽車上主要的車內(nèi)通信技術(shù)，這些通信依賴于各類物理線束，汽車上還有一些通信是不需要物理線束的，我們把這類通信叫做無線通信。
本文將帶領(lǐng)大家一起了解汽車相關(guān)的無線通信技術(shù)，如：蜂窩網(wǎng)絡(luò)、WiFi、BT、NFC、ETC、C-V2X。
經(jīng)常研究無線通信的人應(yīng)該知道，無線通信是指僅利用電磁波而不通過線纜進(jìn)行的通信方式。
無線通信在我們生活中也很常見，如：收音機(jī)、手機(jī)（用的是蜂窩式網(wǎng)絡(luò)，1G、2G、3G、4G、5G...）、藍(lán)牙、WiFi等。
下面我們看看汽車上用到了哪些無線通信技術(shù)。
1930年，Motorola的前身加爾文制造公司推出了一臺名為Motorola的車載收音機(jī)，這款車載收音機(jī)一經(jīng)推出便受到車主們的一致好評。
車載收音機(jī)為枯燥的汽車旅途增添了很多樂趣，直到如今仍然是汽車上必不可少的配置之一。
在車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)大規(guī)模爆發(fā)之前，無線電收音機(jī)是標(biāo)配，后來隨著車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，無線電收音機(jī)慢慢被網(wǎng)絡(luò)收音機(jī)所取代。
但就在2024年，中美幾乎同時宣布汽車必須支持車載收音機(jī)功能，當(dāng)戰(zhàn)爭或自然災(zāi)害導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)中斷時，無線電收音機(jī)將會發(fā)揮重要作用。
1946年6月17日，美國密蘇里州圣路易斯的一名司機(jī)從汽車中控臺拿出聽筒，打出了世界上第一通民用移動電話，自此，車載電話開始興起。
彼時的車載移動電話很笨重，電源、接收器、發(fā)射器等設(shè)備占去了后備箱大量空間。此外，每一通電話打出去，要很久才能打通。
隨著通信技術(shù)的發(fā)展，移動電話體積變小，1973年時，摩托羅拉的工程師馬丁·庫珀在紐約街頭撥打了世界上第一個移動電話。
馬丁·庫珀用的這部電話（“大哥大”）重約1.13公斤，總共可以通話十分鐘，這被稱為第一代移動通信技術(shù)（1G）。它的特點(diǎn)是基于模擬信號，通話質(zhì)量有限。
1978年，貝爾實驗室的科學(xué)家在芝加哥成功測試了世界上第一個具有隨時隨地通信能力的大容量蜂窩移動通信系統(tǒng)，并于1993年投入商用。
蜂窩網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將地理區(qū)域分成許多小的區(qū)域，每個小區(qū)域都有一個基站，用于向該區(qū)域內(nèi)的移動設(shè)備提供無線通信服務(wù)。
這種技術(shù)架構(gòu)就像蜂窩一樣，所以被形象地叫做蜂窩網(wǎng)絡(luò)。
到20世紀(jì)90年代時，第二代移動通信技術(shù)（2G）開始普及，它使用數(shù)字信號，通話質(zhì)量和安全性大大提高，同時引入了短信服務(wù)（SMS）。
很快2G通信技術(shù)就被應(yīng)用到了汽車上。1995年，通用汽車聯(lián)合EDS、休斯電子成立了OnStar公司，這家公司主要為汽車提供緊急呼叫服務(wù)。
具體來講，搭載了OnStar系統(tǒng)的汽車，在防撞梁、車門、安全氣囊等多個地方裝有碰撞感應(yīng)器，一旦車輛碰撞程度超過臨界點(diǎn)，車內(nèi)無線通信模塊就會第一時間給OnStar撥通電話，并將車輛位置等車輛信息傳輸?shù)胶艚兄行摹?/p>
司機(jī)便可以與呼叫中心人員進(jìn)行溝通，尋求幫助。在緊急情況下，如果司機(jī)已經(jīng)失去意識，無法電話交流，呼叫中心人員會聯(lián)系距離車輛最近的醫(yī)療人員前往事故地點(diǎn)，進(jìn)行救援。
這種關(guān)鍵時刻救人一命的技術(shù)后來被統(tǒng)稱為eCall（緊急呼叫）系統(tǒng)。
2018年7月起，歐盟要求所有車輛強(qiáng)制搭載eCall系統(tǒng)，中國的eCall標(biāo)準(zhǔn)征求意見稿已經(jīng)出來很多年，但因為各種原因，截至今日還未強(qiáng)制實施。
搭載OnStar系統(tǒng)的車輛，除了具備緊急呼叫功能外，還可以進(jìn)行遠(yuǎn)程解閉車門鎖以及遠(yuǎn)程診斷，這都得益于蜂窩網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展。
這些如今司空見慣的遠(yuǎn)程控制功能，在當(dāng)年可是高檔車的專屬，以及車輛智能化的重要體現(xiàn)。
進(jìn)入21世紀(jì)，第三代移動通信技術(shù)（3G）出現(xiàn)了，3G網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸速率顯著提升。
隨著3G技術(shù)上車，司機(jī)可以在車內(nèi)獲取實時咨詢、天氣等信息，在線音樂、在線視頻等娛樂應(yīng)用越來越豐富。
無線通信發(fā)展史上，3G被視為過渡的一代技術(shù)，因為到了2009年，第四代移動通信技術(shù)（4G）就出現(xiàn)了。
4G時代，數(shù)據(jù)傳輸速率進(jìn)一步提升，移動互聯(lián)網(wǎng)、流媒體、云計算等高帶寬應(yīng)用開始蓬勃發(fā)展。
在4G技術(shù)的加持下，車聯(lián)網(wǎng)這個概念在汽車領(lǐng)域越來越火。彼時的車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)包含四個部分：車機(jī)、T-BOX、手機(jī)APP及云平臺。
車機(jī)主要用于影音娛樂、導(dǎo)航等；T-Box則是無線通信技術(shù)的硬件載體，也是連接車內(nèi)與云端的重要節(jié)點(diǎn)；手機(jī)APP上可實時查看車輛狀況并遠(yuǎn)程控制車輛；云平臺作為服務(wù)端，是整個車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的“幕后英雄”，用戶一般感知不到它的存在。
就這樣，又過了10年。到了2019年，美國、中國、歐洲在內(nèi)的多個國家和地區(qū)開始大規(guī)模部署第五代移動通信技術(shù)（5G，5th Generation Mobile Communication Technology）。
我國在2019年6月6日正式發(fā)放了5G商用牌照，標(biāo)志著5G在中國正式啟動商用。
5G最顯著的特點(diǎn)是：高速率、大帶寬、低延時。說實話，這三個特點(diǎn)對于我們普通的手機(jī)用戶來說，感受不是很明顯。所以5G手機(jī)推出時，并沒有想象中的那么火熱，直白點(diǎn)講就是5G技術(shù)有點(diǎn)遇冷了。
因為4G手機(jī)已經(jīng)完全滿足了我們的日常需要，上網(wǎng)、刷視頻已經(jīng)足夠流暢。
后來大家暢想著，5G技術(shù)將在汽車領(lǐng)域得到大發(fā)展，可以利用5G網(wǎng)絡(luò)大帶寬、低時延和高可靠的特性實現(xiàn)遠(yuǎn)程駕駛、車輛編隊等應(yīng)用場景。
搭載5G技術(shù)的車輛確實已經(jīng)量產(chǎn)了，但更多的是一種噱頭，高階智能駕駛依賴的仍然是毫米波雷達(dá)、攝像頭這些感知設(shè)備，并未因為5G技術(shù)而取得突飛猛進(jìn)的發(fā)展。
至此，我們介紹了汽車上最重要的無線通信技術(shù)——蜂窩網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展史，可以看到，它是伴隨著手機(jī)技術(shù)的發(fā)展而逐漸應(yīng)用于汽車上的。
下面介紹汽車上使用的另外一種無線通信技術(shù)——WiFi（Wireless Fidelity）。
WiFi屬于局域網(wǎng)的范疇，覆蓋范圍大概是100米，傳輸速度也很快，可以達(dá)到54Mbps。
WiFi已在我們生活中四處可見，個人計算機(jī)、手機(jī)、平板電腦、智能家電...
在汽車領(lǐng)域，一般車機(jī)、T-BOX這兩個件會帶有WiFi，用于連接網(wǎng)絡(luò)或無線傳輸日志，便于排查問題。
下一個無線傳輸技術(shù)是藍(lán)牙（BT，Bluetooth）。
這個技術(shù)在我們生活中也很常見，藍(lán)牙音響、藍(lán)牙耳機(jī)...
說到藍(lán)牙，有幾個概念大家容易混淆。BT、經(jīng)典藍(lán)牙、BLE，他們之間是什么關(guān)系？
藍(lán)牙技術(shù)自1994年誕生以來，已經(jīng)歷了多次重大更新，每一次升級都帶來了性能上的顯著提升。最新版本是2023年發(fā)布的5.4。
在2010年以前，我們提到藍(lán)牙，指的就是經(jīng)典藍(lán)牙，那個時候還沒有低功耗藍(lán)牙的概念。
到2010年藍(lán)牙4.0發(fā)布時，藍(lán)牙技術(shù)分為兩種：經(jīng)典藍(lán)牙（Classic Bluetooth）和低功耗藍(lán)牙（Bluetooth LowEnergy）。BT一般指的就是經(jīng)典藍(lán)牙，而BLE則指低功耗藍(lán)牙。
經(jīng)典藍(lán)牙的特點(diǎn)是高帶寬、高功耗，適合于需要穩(wěn)定、大量數(shù)據(jù)傳輸?shù)膱鼍啊?strong>低功耗藍(lán)牙的特點(diǎn)則是超低功耗、適中的數(shù)據(jù)傳輸速率、快速連接，適用于間歇性、短時間的數(shù)據(jù)傳輸場景。
此外，藍(lán)牙還分單模和雙模。雙模藍(lán)牙可兼容經(jīng)典藍(lán)牙和低功耗藍(lán)牙兩種協(xié)議，因此可與更多的設(shè)備進(jìn)行連接和通信；而單模藍(lán)牙則只支持一種藍(lán)牙協(xié)議，只能與特定類型的設(shè)備進(jìn)行連接和通信。
不同藍(lán)牙各有其特點(diǎn)，在實際應(yīng)用中，可根據(jù)具體的需求和場景選擇合適的藍(lán)牙模塊。
在汽車領(lǐng)域，帶有藍(lán)牙的設(shè)備主要有車機(jī)、T-BOX。車機(jī)主要用于與手機(jī)連接，實現(xiàn)藍(lán)牙音樂功能；T-BOX中的藍(lán)牙在主要用于藍(lán)牙鑰匙功能，實現(xiàn)近場控車功能。
接下來我們介紹另外一種近場通信技術(shù)——NFC（Near Field Communication）。
使用了該技術(shù)的設(shè)備（如：手機(jī)），可以在彼此靠近的情況下進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。
NFC實際上是非接觸式射頻識別（RFID）及互聯(lián)互通技術(shù)整合后演變而來，其在單一芯片上集成感應(yīng)式讀卡器、感應(yīng)式卡片和點(diǎn)對點(diǎn)通信的功能，基于移動終端實現(xiàn)移動支付、門禁等應(yīng)用場景。
NFC在汽車上的應(yīng)用主要是數(shù)字鑰匙場景，搭載NFC技術(shù)后，用手機(jī)、卡片、電話手表等就可以當(dāng)車鑰匙了。
后續(xù)我們會專門寫一篇文章來介紹數(shù)字鑰匙系統(tǒng)，請大家持續(xù)關(guān)注。
汽車上還有一個功能用到了無線通信技術(shù)，即：ETC。
ETC（Electronic Toll Collection）的中文名是全自動電子收費(fèi)系統(tǒng)，其通信距離一般在10m左右，在汽車上已經(jīng)普遍使用了，我們不再詳述。
下面介紹近些年在汽車領(lǐng)域比較火熱的V2X無線通信技術(shù)。
我們都知道，車輛在給人們帶來便捷性的同時，也在時刻威脅著大家的生命安全。全球每年約124萬人死于交通事故。
因此，實現(xiàn)車輛無人駕駛，與智慧交通融為一體，實現(xiàn)零傷亡，是汽車乃至交通領(lǐng)域追求的終極目標(biāo)。
無人駕駛并不新鮮，谷歌早在2010年便開始研究無人駕駛技術(shù)。
早期的無人駕駛技術(shù)路線是單車智能，即在車輛上配置各種雷達(dá)、攝像頭，以感知周邊環(huán)境。
傳感器的探測范圍和精度畢竟是有限的，且成本高昂，因此，到了2015年，《中國制造2025》首次提出了智能網(wǎng)聯(lián)汽車的概念。
此后，業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為聰明的車與智慧的路相結(jié)合，共同支撐自動駕駛技術(shù)發(fā)展，才是未來的大方向。
即車與車（V2V）、車與路邊設(shè)施（V2I）、車與云端（V2N）、車與人（V2P）等要實現(xiàn)互聯(lián)互通，這就是V2X（Vehicle-to-Everything）。
由于我國在蜂窩網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域發(fā)展勢頭很猛，尤其在5G時代處于領(lǐng)先地位，同時我國通信基站遍布全國各地，因此，我國選擇了V2X的通信基于蜂窩網(wǎng)絡(luò)來實現(xiàn)，所以叫C-V2X（Cellular Vehicle-to-Everything）。
在這之前，美國一直推崇的V2X通信是基于DSRC（Dedicated Short Range Communication，專用短程通信）技術(shù)來實現(xiàn)的。
我們后續(xù)會有一篇專門介紹自動駕駛技術(shù)的文章，所以在此不再詳述V2X與DSRC。
行文至此，相信大家對汽車領(lǐng)域用到的無線通信技術(shù)已經(jīng)有所了解，以后看汽車發(fā)布會，也能看出點(diǎn)門道了，而不是只看個熱鬧。
每個人都是有知識盲區(qū)的，包括我在內(nèi)，我們能做的，唯有不斷學(xué)習(xí)，不斷精進(jìn)。
圖文不是很生動，建議觀看下方視頻。
本期科普到此結(jié)束，感謝大家閱讀。
這個系列（新能源汽車系列第一季）文章結(jié)束后，我還會寫新能源汽車系列第二季、汽車前沿技術(shù)等系列文章，把我在汽車行業(yè)的所見、所思不定時輸出，請大家持續(xù)關(guān)注。
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