NXP陈伟进:4+1层方案为无人驾驶、车联网保驾护航

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完成对飞思卡尔的合并以后,恩智浦(NXP)年营收跨过百亿美元大关,根据IC Insights的数据,排名进入全球前十大半导体公司。特别是在汽车电子领域,新恩智浦超越瑞萨,成为全球第一大车用半导体供应商。近日,恩智浦半导体大中华区汽车电子业务部总经理陈伟进向媒体介绍了恩智浦汽车电子的最新状况。


智能手机增速趋近停滞之后,下一个“杀手级应用”尚未出现,从过去几年的可穿戴到今年的虚拟现实,这些概念火热但难以有效拉动半导体市场的增长,汽车电子倒是一个确定性的增量市场。电动汽车及高级驾驶辅助系统(ADAS)技术的商业化已经非常成熟,无人驾驶汽车的研究进度推进也很迅速,谷歌无人驾驶汽车系统已经被美国公路交通安全局(NHTSA)认定为“驾驶员”。根据普华永道的数据,汽车电子占整车成本的比例2000 年为20%,2010年为30%,2020年可望达到35%,2030年或可达50%以上。

安全风险存在,汽车究竟是否联网?

车联网(V2X)是无人驾驶技术的支柱之一。目前汽车的无线连接技术主要有两个方向,一个是IEEE提出的基于Wi-Fi技术的802.11p标准,一个是3GPP提出的基于蜂窝通信技术的LTE-V。

LTE技术在个人通信领域非常成功,而且通信发达地区基站建设非常普及,如果能够在现有设备上通过技术改造来满足车联网的需求,这一方向无疑有极大的吸引力。但现在部署的4G(即LTE)设施并未对车联网应用做相应的优化,难以满足车载通信的低延迟、高可靠要求,也缺乏对高速移动场景的支持。如今3GPP已经成立了V2X研究组。但要支持满足车联网要求的新标准,如今部署的基站设施必须升级,从这方面来看,LTE技术在车联网方面的应用进入实用还需要等待比较长的时间。

IEEE的802.11p标准在设计之初就明确要求性能指标必须满足V2X应用的所有需求,1999年美国联邦通信委员会在5.9GHz区域为V2X预留了75MHz的带宽,2004年802.11p工作组成立,2010年正式成为 IEEE标准。现在美国交通部有意将802.11p作为强制安全标准,在汽车厂商中推广。

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恩智浦的V2X方案即以802.11p为基础。从2013年开始,恩智浦联合宝马、大众、奥迪与德尔福等多家汽车厂商及一级供应商,展开了基于802.11p的车联网道路测试,在去年也开始为中国厂商的车联网场地实验提供技术支持。近期恩智浦又接连为美国的“智慧城市挑战赛”以及欧洲的“欧洲卡车列队行驶挑战赛”提供车载通信解决方案。

无线连接在为汽车带来便利的同时,也注入了不安全的因素,媒体已经报道了多起黑客通过无线连接侵入汽车的案例。“如果连接不安全,我肯定不会开这种车的”陈伟进说道,他表示恩智浦是金融安全领域的领导者,如今恩智浦把银行卡的加密方式加密经验引入汽车领域,通过加入硬件安全芯片的方式,来确保汽车通信的安全。“以苹果的Apple Pay为例,该方案有两块芯片,一个是NFC芯片,一个是安全芯片,加入了安全芯片的Apple Pay方案,不仅保证了用户信息在交互式是加密的,而且不会提取用户的账户信息。”

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为了确保网络安全,恩智浦提出4+1的层级安全解决方案。从接口开始,经过网关到最后的数据处理,都有相应的解决方案。“车载信息安全必须作为汽车设计与生命周期不可分割的一部分。”

未来雷达方案可单芯片实现
无人驾驶技术的另一个支柱是传感器,如今的高级驾驶辅助系统(ADAS)已经融合了雷达、摄像头、超声波甚至激光雷达等多种传感器技术。“到全自动驾驶阶段,一部汽车上可能有4到8个雷达模块,3到6个摄像头模块,超声波传感器由于性能不如雷达,将被雷达取代。”

陈伟进表示,实现了自适应巡航控制功能的汽车上装载的雷达模块价值约为15至35美元,这些雷达主要是前置雷达,用于自动巡航出现意外状况的紧急制动。为实现更高级别的自动驾驶,现在每部汽车则需要在雷达模块上花费35至60美元,不但有前置雷达,汽车的四角都需配置雷达以监测盲点。到全自动驾驶阶段,每辆车在雷达方面的花费要达到120至220美元,此时的雷达系统应能够实现对车身周围360度无死角的监测。

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恩智浦此次还展出了其最新推出的“业内最小尺寸”雷达解决方案,“以前的雷达是采用硅锗工艺,我们用的是RFCMOS,可以做得更小,精度更高。以前的方案,一个雷达系统起码需要四颗芯片:一颗无线发送器,一颗无线接收器,一颗处理器,还有一个振荡器。现在恩智浦的解决方案只需要两颗芯片,我们把三颗芯片(无线收发和振荡器)集成在一颗芯片上,只需要配合一颗处理器来处理雷达信号即可。”

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整合飞思卡尔汽车电子产品线以后,无论是在车联网、雷达系统、处理器还是功率器件方面,恩智浦都有完整的解决方案。“未来汽车技术的三个发展方向最值得关注,第一是面向自动驾驶的ADAS技术,通过辅助驾驶,减少交通意外,疏导交通拥堵;第二是无缝连接的移动体验,汽车屏作为一个载体,可以把众多内容信息接入,让用户享受车内时光;第三是节能减排,如何高效利用能源始终是汽车技术追求的目标。” 陈伟进对于恩智浦在汽车电子方面的竞争力信心十足,“合并以后大部分客户都对我们表示了欢迎,我们也在从提供产品向提供方案转变,很多客户可以在恩智浦得到汽车电子的一站式解决方案。”

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