基于商用车的车内无线通信技术应用

【摘 要】随着汽车智能化、网联化的快速发展，新的车载应用场景和业务需求不断涌现。车内通信网络是整车各系统之间通信的纽带和整车功能正常实现的基础。车内通信在汽车轻量化、成本控制以及灵活部署等方面都有迫切的需求，而星闪技术作为新一代无线短距离通信技术应运而生。文章主要介绍星闪无线360°环视系统的基本理念，以及其在商用车的应用。

【关键词】商用车;车内无线通信;星闪无线360°环视系统

中图分类号：U463.67 文献标识码：A 文章编号：1003-8639（ 2024 ）09-0064-02

Application of In-vehicle Wireless Communication Technology Based on Heavy Duty Automobile

ZHANG Yixin，WANG Yuanbo，CAI Zhaoqian，FU Dandan

（Automobile Engineering Research Institute，Shaanxi Heavy Duty Automobile Co.，Ltd.，Xi′an 710200，China）

【Abstract】With the rapid development of automobile intelligence and network connection，new vehicle-mounted application scenarios and business requirements continue to emerge. The in-vehicle communication network is the communication link between the vehicle systems and the basis for the normal realization of vehicle functions. For in-car communication，there is an urgent need in vehicle lightweight，cost control and flexible deployment，and starflash technology as a new generation of wireless short-range communication technology came into being. This paper mainly introduces the basic concept of starflash wireless 360° circumnavigation system and its application in commercial vehicles.

【Key words】commercial vehicle;in-vehicle wireless communication;starflash wireless 360° circumnavigation system

传统车内通信技术可以分为有线和无线两大类，其中有线通信技术主要包括CAN、LIN、FlexRay、车载以太网等，无线通信技术主要包括蓝牙、WIFI和USB等。近年来，人们对汽车有了更多智能化、网联化的需求，车载功能朝着类似于PC/Phone等信息化智能设备的方向发展，其功能日益复杂多样，也推动着车内通信技术的不断演变。在当前汽车电子电气架构不断演进下，自动驾驶功能、座舱交互功能等不断丰富，高性能要求的控制器在增加，电子电气架构由分布式向域控架构、中央集中架构发展，传统的车内通信技术存在诸多问题，尤其是商用车，因车驾长度多样、配置形式多样、使用工况复杂等特点，造成商用车的线束种类繁多，线束成本及质量增加，线束问题频发[1]。

360°环视系统因为摄像头布置在驾驶室外，主机和显示系统在驾驶室内，线束连接麻烦，且因商用车车架长，后摄像头和主机之间线束连接也很长，线束布置复杂。摄像头和主机之间的视频通信线通常使用LVDS通信，线缆成本高，且因不同的车架长度导致线束种类也很多。车内无线通信技术的应用将有效减少线束数量，降低线束成本。星闪无线通信作为新一代无线通信技术，凭借突出的传输性能满足了新兴车载应用的通信需求，解决了车内有线通信的痛点。

1 无线星闪技术介绍

星闪无线通信技术是一种无线短距离通信技术，由星闪接入层、基础服务层及基础应用层3部分构成。其中星闪接入层也可称为星闪底层，基础服务层和基础应用层构成了星闪上层。如图1所示。

1）星闪接入层提供了SLB和SLE两种接口，SLB采用超短帧、多点同步、双向认证、快速干扰协调、双向认证加密、跨层调度优化等多项技术，用于支持具有低时延、高可靠、精同步、高并发和高安全等传输需求的业务场景;SLE采用Polar信道编码来提升传输可靠性，减少重传，节省功耗，同时支持最大4MHz传输带宽、最大8PSK调制、1对多可靠组播、4kHz短时延交互等特性，在尽可能保证传输效率的同时，充分考虑了节能因素，用于承载具有低功耗诉求的业务场景。

2）基础服务层由一系列基础功能单元构成，即设备发现功能单元、通用管理功能单元、服务管理功能单元、Qos管理功能单元和安全管理功能单元构成了星闪无线通信系统的无线短距通用控制面;多域协调与管理功能单元、5G融合功能单元为可选功能单元，属于星闪无线通信系统扩展控制面;数据传输与适配功能单元负责数据封装等用户面功能，支持承载包括控制类数据、广播类数据、实时数据、可靠数据和透传数据在内的业务数据传输。

2 星闪无线360°环视系统在商用车的应用

星闪无线360°环视系统由4路星闪摄像头、1个星闪主机、1个显示屏组成。星闪摄像头和星闪主机使用星闪SLB芯片，使用正交多载波OFDM波形，支持极低时延无线帧，空口单向数据传输时延小于20.833μs，单载波支持20MHz带宽，最大支持16载波共320MHz带宽，最高速率支持编码速率0.92的信道编码、1024QAM调制和8路并行传输，最深覆盖支持编码速率1/8的信道编码和QPSK调制。SLB支持数据链路层数据透传模式，极大减小系统开销，提升系统多节点接入容量，支持优化的接入资源配置和多用户低时延接入系统。星闪系统（SLB）性能要求见表1。

星闪无线360°环视系统4路无线摄像头在商用车上的布置位置及摄像头采集的范围如图2所示。摄像头实时采集车身四周的高清视频画面，在图像处理器中经过畸变矫正、透视变换、图像拼接和融合等处理，最终合成车身周围360°的鸟瞰全景画面，经过HDMI高清视频信号输出，显示在车载显示屏上，为驾驶员提供360°全景驾驶辅助[2]。360°环视系统可以帮助驾驶人员消除车身周围的视觉盲区，从而有效降低交通事故的发生概率，同时该系统还具备高清录像功能，可以为交通事故、突发事件等状况提供有效证据，还原事故真相。

星闪无线360°环视系统可以为驾驶员提供全景环视图，还可以提供前后左右单个视图的盲区监测，单视图会随着车辆行驶状态自动切换。全景+单视图显示如图3所示。

由于商用车车型多样，车架长度多样，传统的360°环视系统应用时，线束需要根据摄像头布置位置的不同而种类不同，导致线束种类繁多，且因为线束长度很长，也会造成线束问题。无线星闪360°环视系统在商用车的应用，减少了传统360°环视系统摄像头和主机的连接线束，摄像头布置将更灵活，有效降低了线束成本和人工装配成本。

3 结束语

车内无线通信技术的应用将是车载网络发展的必然趋势。无线通信技术的应用，将有效减少车内的线束数量，降低线束成本，控制系统布置更灵活，系统之间的组网也更方便，而星闪技术能很好满足车内无线通信的应用场景。目前360°环视系统、无线钥匙、氛围灯等都已经有成熟的产品可供车企应用，未来星闪技术将成为车内无线通信的必然趋势。

参考文献：

[1] 星闪技术在智能网联汽车领域应用白皮书[Z]. 2021.

[2] 杨汉飞，崔硕，赵瑞金. 车载360高清环视系统故障分析模型[J]. 时代汽车，2022（11）：13-15.

（编辑 凌 波）

作者简介张一鑫（1988—），男，工程师，硕士，主要从事汽车电器设计。