射频SoC(RF System-on-Chip)是一种集成了射频前端、基带处理、存储器等多个功能模块的集成电路,为设备无线通信提供了单芯片解决方案。
根据通信连接形态的不同,汽车通信应用分为无线通信和有线通信。有线通信主要用于车内设备之间的各种数据传输,无线通信则按照传输距离可分为广域网无线通信和局域网无线通信两类:
局域网无线通信主要通过基于非授权频谱的无线X直连通信、蓝牙、Wi-Fi、UWB、星闪等进行连接,支持通信速率从1Mbps到数Gbps,网络覆盖范围一般在数米到数百米范围内;
广域网无线通信主要包括基于授权频谱的蜂窝通信技术,以及卫星通信、GNSS通信等。
随着汽车的智能化、网联化的需求不断增长,5G通讯搭载率进一步提升,同时,车内通信、蜂窝通信、天地一体通信等多维立体通信逐渐成为强需求,通信域控发展成为趋势。
UWB现阶段应用集中于数字钥匙,并正加快向其他领域拓展,提高硬件复用性:
舱内活体检测、孩童遗留监测(CPD):UWB技术凭借其穿透性强、不受光线和遮挡影响等特性,在舱内活体检测领域展现出独特的优势。通过监测呼吸、心跳等生命体征信号,UWB技术可以应用于车内儿童监测、宠物逗留提醒、失明乘客辅助,还可以用于防止车辆被盗。
UWB雷达(后备箱):UWB安装在车内以及车外车箱后尾部,目前很多方案都是需要在后尾箱集成一个很长的电容式感应器,而UWB只需要布设一个芯片节点,它的天线也非常小,就可以达到类似的效果。
UWB雷达(自动泊车与定位防撞):利用UWB雷达功能可以侦测和周围物品的距离,从而防止碰撞,也可以实现辅助超车、自动泊车。另外,UWB技术还可以实现车与车、车与路、车与云等多种通信和协同,提高车辆对周围环境的感知,从而提高交通的效率和安全性。
根据佐思汽研统计,2024年,中国乘用车UWB钥匙进入规模化量产阶段:装配量为107.3万辆,同比增长354.6%;装配率为4.7%,较上年同期增加3.6个百分点。据此推算,2024年,中国乘用车UWB芯片需求量超过500万片。
世界各国都开始正视CPD(Child Presence Detection)婴儿遗忘提醒。比如欧盟已经将CPD技术列为“E-NCAP 2025”的标准配置之一,要求2025年所有新车辆必须配备CPD技术才能获得最高安全评分,美国的热车法案也有望于2025年通过,而在中国,2024的C-NCAP上首次将CPD纳入评价体系。
2021年中国汽车技术研究中心推出的《C-NCAP 管理规则》中,首次将第二排儿童安全保障纳入新车评级体系,2024年7月1日起,2024版《C-NCAP 管理规则》正式实施,进一步升级儿童保护内容,将儿童遗忘提醒功能(CPD)计入加分项(最多得2分)等,同时要求CPD系统应集成到车辆上,而不能通过汽车后市场配件实现,将催生UWB等传感器的需求。
同时,由于60GHz并未完全被中国无线电管理委员会认可成为标准频段,有政策风险,现阶段众多厂商主要推广基于UWB方案的CPD功能。
立功科技采用的UWB儿童遗留监测方案是基于NXP NCJ29D6单芯片SoC解决方案。该解决方案可以与立功科技UWB数字钥匙AOA锚点解决方案共用一套硬件。
UWB在泊车辅助和AVP(自主泊车)场景的应用,期望替代超声波雷达或视觉融合泊车方案
2024年11月,成都知否瑞达科技有限公司发布了全球首个基于UWB雷达可量产的泊车辅助方案。该方案基于紫光展锐的一款车规级UWB芯片——UIW7710与其套片中UIW7705配合开发而成,整车通过配备4颗UWB雷达传感器,可以替代超声波雷达实现UPA、APA等功能,具备支持准确测高、盲区更小、0-10km/h探测成功率更高等优势。
Wi-Fi 7可在 2.4GHz、5GHz和6GHz 频段上同时进行数据传输,从而实现更快的 Wi-Fi 速度、更低延迟性,并提升联机稳定性。若设备支持最高规格,Wi-Fi7可提供超过 40 Gbps 的峰值速度,比Wi-FiPG电子官方平台入口 6E 还要快4倍。车载应用方面,Wi-Fi 7支持高精地图实时更新、遇到干扰不中断连接、车载信息娱乐系统运行流畅以及与周边建筑进行高效的数据传输等。
同时,下一代Wi-Fi 8也正在制定当中,其设计目标是在高拥塞、易受干扰且移动性强的环境中,也能提供稳定、低时延且近乎无损的连接体验。根据高通介绍,基于目前正在制定的IEEE802.11bn标准,Wi-Fi 8以“超高可靠性”(UHR)为框架,在复杂信号环境下吞吐量、延迟分布、丢包数量上都进行了优化。
2024年,高通推出业界首个车规级Wi-Fi 7接入点解决方案——高通QCA6797AQ。基于Wi-Fi 7,高通QCA6797AQ面向车内体验和应用,助力提升链路可靠性、降低时延、增加网络容量,支持更快的连接。
支持高频并发技术和多链路多射频模式,显著提高连接的可靠性,并能消除几乎所有外部干扰导致的连接中断。
面对来自收费站、拥堵路口和固定无线链路的干扰,电影流媒体播放、游戏和其它时延敏感型应用的运行能够更流畅,减少卡顿或掉线的发生。
通过采用6GHz 频谱的320MHz 信道显著提升容量,再配合4K QAM,Wi-Fi 7可实现高达5.8Gbps的峰值吞吐量,支持汽车更快地下载高清地图。
高通还同步推出了车规级蓝牙5.4与Wi-Fi 7技术组合,进一步拓展了应用场景:
此外,主机厂也开始有所布局。小米YU7率先支持Wi-Fi 7上车,同时支持行业领先的双5G并行能力,无论是车内娱乐影音,还是远程控车,都拥有更流畅、更稳定的体验。Wi-Fi 7的理论峰值速率高达46Gbps,可以实现:
多链路操作技术大幅降低延迟,车机投屏、云游戏操控跟手灵敏,告别卡顿拖影;
车载卫星通信与手机卫星通信相似,即利用卫星作为通信基站,使用智能网联汽车直接与卫星建立通信网络连接,而无需通过地面基站和卫星地球站中转。在汽车领域,车载卫星通信可实现位置监控、车辆报警、紧急呼救和社交娱乐等功能。
同时,车载卫星通信正式融入5G生态。5G NTN(Non-Terrestrial Network,非地面网络),是通过卫星星座(涵盖低地球轨道LEO、中地球轨道MEO和地球静止轨道GEO)、高空平台(HAPS,High Altitude Platform Station)和无人机(UAVs)等非地面设备,与地面5G网络融合形成的全球覆盖通信系统。它解决了传统地面基站无法覆盖的区域(如海洋、沙漠、偏远山区)的联网问题,目标是将全球网络覆盖率从陆地的不足40%提升至全域。
目前5G NTN包括NR-NTN(New Radio-Non-Terrestrial Network,非地面网络的5G智能终端接入)和IoT-NTN(Internet of Things-Non-Terrestrial Network,非地面网络的物联网终端接入)两条技术路径。5G NTN 的 IoT 技术在一定程度上基于窄带物联网(NB - IoT)技术,针对卫星通信的长距离、大延迟、高路径损耗等特性进行优化。NR能够提供高速的数据传输服务,支持用户在移动设备上享受高清视频流、虚拟现实(VR)、增强现实(AR)等大流量、高带宽的应用。
联发科最新车规级MT2739芯片支持NB-NTN及NR-NTN两种卫星通信标准,这意味着即便车辆行驶在地面网络难以触及的偏远地区,也能通过卫星保持通信连接,极大扩展了车载通信的覆盖范围和可靠性。
紫光展锐的首颗卫星通信SoC V8821芯片基于3GPP NTN R17标准,利用IoT NTN网络作为基础设施,易与地面核心网融合。V8821通过L频段海事卫星和S频段天通卫星,提供数据传输、文字消息、通话和位置共享等功能,同时可扩展支持接入其他高轨卫星系统,广泛适用于海洋、城市边缘、边远山地等蜂窝网络难以覆盖地区的通信需求。
车载卫星通信实现的基础在于汽车直连卫星技术,该技术通过天通卫星网络,车辆可直接收发语音通话和短信,无需手机信号塔。目前,已有数家车企落地该技术,包括赛力斯(问界系列,鸿蒙系统深度整合卫星模块)、比亚迪、吉利等。
5.5G车联网技术的应用将加速自动驾驶技术的升级换代,其低时延、高速率和可靠的数据传输为自动驾驶系统提供了更强大的感知和决策能力,有助于实现更高级别的自动驾驶功能。
中兴微电子目前正布局针对5.5G NR + V2X的S2V芯片,峰值速率将会达到7Gbps,支持多卡多通道,同时支持NTN宽带卫星通信能力,这款芯片预计2026年量产。
网络可靠性增强:NTN空天地一体、DSDA双卡双通、uRLLC高可靠低延时。
附数据表:中国乘用车通信芯片(4G/5G/5.5G)市场规模预测,2022-2030E,附表
车载低功耗蓝牙(BLE)应用场景:中国乘用车数字钥匙装配率市场预测,2022-2030E
车载低功耗蓝牙(BLE)应用场景:中国乘用车数字钥匙装配率和技术类型,2020-2024年
车载低功耗蓝牙(BLE)应用场景:中国乘用车数字钥匙各细分市场占比预测,2022-2030E
车载低功耗蓝牙(BLE)应用场景:中国乘用车数字钥匙细分市场趋势预测,2022-2030E
车载低功耗蓝牙(BLE)应用场景:中国乘用车蓝牙数字钥匙芯片市场规模预测,2022-2030E
车载低功耗蓝牙(BLE)应用场景:中国乘用车蓝牙数字钥匙芯片市场规模预测,2022-2030E,附表
车载低功耗蓝牙(BLE)应用场景:中国乘用车TPMS蓝牙芯片规模预测,2022-2030E
车载低功耗蓝牙(BLE)应用场景:中国乘用车TPMS蓝牙芯片规模预测,2022-2030E,附表
车载蓝牙应用场景:中国乘用车IVI蓝牙芯片的市场规模预测,2022-2030E
车载蓝牙应用场景:中国乘用车IVI蓝牙芯片的市场规模预测,2022-2030E,附表
中国乘用车UWB数字钥匙装配量及装配率(分价格范围),2022-2024年
中国乘用车UWB芯片出货量和市场规模预测,2022-2030年,附测算表
V2X的技术路线X的技术路线X的技术路线X的技术路线X的技术路线X芯片的工作原理
中国乘用车毫米波雷达(传统、4D、中央计算)的装机量预测,2022-2030E
中国乘用车毫米波雷达(传统、4D、中央计算)的装机量预测,2022-2030E-附测算表
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