車載信息終端及關(guān)鍵器件的現(xiàn)狀與展望

　　眾所周知，作為汽車電子化的關(guān)鍵器件，汽車用半導(dǎo)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(jī)用的控制器件使用溫度更是最高達(dá)到125度。此外，所有產(chǎn)品還必須保證10年以上的可靠性。為此，必須在設(shè)計、研發(fā)、試生產(chǎn)以及評定的各個環(huán)節(jié)，都嚴(yán)格執(zhí)行高安全性、高可靠性的高品質(zhì)原則。作為一家半導(dǎo)體生產(chǎn)廠商，瑞薩正是通過嚴(yán)格實現(xiàn)這些產(chǎn)品原則而獲得了市場的高度認(rèn)可，并分別在日本和全球汽車電子市場分別占據(jù)了22.3%和7.1%的份額。以下透過瑞薩車用半導(dǎo)體的發(fā)展，結(jié)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(guān)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(fù)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(dǎo)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(jìn)的技術(shù)、產(chǎn)品和服務(wù)為中國汽車電子市場的發(fā)展做出自己應(yīng)有的貢獻(xiàn)，尤其在汽車導(dǎo)航系統(tǒng)方面，瑞薩在日本和全球市場分別占據(jù)了約80%和約60%的份額，具有豐富的應(yīng)用經(jīng)驗。

　　最近上市的高級轎車中，應(yīng)用了100個以上的電子工作模塊，這些模塊構(gòu)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(guān)鍵技術(shù)，也是實現(xiàn)智能交通非常重要的技術(shù)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(yù)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(shù)。以汽車為中心的通信不但包括車內(nèi)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(jī)等移動通信設(shè)備，汽車內(nèi)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(nèi)無線電應(yīng)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(nèi)連接的可靠性問題，通過應(yīng)用UWB（Ultra Wide Band）等新一代無線通信技術(shù)也能得以解決，而且會像藍(lán)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(shù)，可以在很小范圍內(nèi)實現(xiàn)汽車跟外界的通信，此技術(shù)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(yīng)用這些已實用化且高可靠性的新一代無線通信技術(shù)的話，智能交通的應(yīng)用范圍、商業(yè)模式可能也會不斷擴(kuò)大起來。這方面瑞薩有許多成功的經(jīng)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(yīng)用技術(shù)就是Adhoc。這一技術(shù)可以在多種信息設(shè)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(gòu)筑無線網(wǎng)絡(luò)。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(gòu)筑的無線網(wǎng)絡(luò)傳遞到后面的車輛，為后車的駕駛提供信息服務(wù)。目前，這一技術(shù)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(nèi)試驗成功。但是，這樣的系統(tǒng)必須經(jīng)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(jīng)常處于高速移動狀態(tài)，因此車載信息終端與外面網(wǎng)絡(luò)的連接是比較復(fù)雜的，需要應(yīng)用高速移動體的無線LAN技術(shù)。這其中有對無線LAN高速移動體適用技術(shù)的研究開發(fā)，也有面向移動體無線通信的高可靠性技術(shù)。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(shù)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(dāng)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(shù)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(wǎng)絡(luò)盲區(qū)。但是，如果應(yīng)用新一代高速移動體無線LAN連接技術(shù)，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(shù)。