远程信息处理控制单元(TCU或T-BOX)是一种嵌入式车载系统,可应用于车辆的无线跟踪与通信等领域。
在本系列的**中会依次对以下主要模块进行详细介绍:
第一节:电源轨;
第二节:充放电管理;
第三节:接口
第四节:紧急呼叫单元;
第五节:无线连接单元;
第五节:无线连接单元 在T-BOX中,无线连接单元主要包括以下四个模块,GSM/GPRS/LTE,GPS,Wi-Fi以及Bluetooth。
1) GSM/GPRS/LTE
GSM/GPRS/LTE都属于移动通信技术。GSM(Global System for Mobile Communications)是第二代移动通信系统,也就是我们常说的2G;GPRS(General Packet Radio Service)是基于GSM 基础上开发的通用分组无线业务,俗称2.5G;LTE(Long Term Evolution)则是第四代移动通信系统,也就是3.9G,LTE-A为4G。
它们的速度等级如下式所示:GSM < GPRS < LTE。通常情况下,这些通信系统不单独存在,例如高通处理器集成了4G通信模块。正如前面的紧急呼叫单元提及,当遇到紧急状况时,呼叫中心通过这些通信模块与车主通话取得联系。
2)GPS
GPS(Global Positioning System)主要为跟踪或导航提供车辆的位置坐标。正如前面的紧急呼叫单元提及,当遇到紧急状况时,呼叫中心可以通过GPS模块获取车辆的具体定位,从而及时展开救援工作。
3) Wi-Fi
在T-BOX的应用中,Wi-Fi主要以无线热点的形式连接车上的电子设备,如手机、平板、电脑等。TI的解决方案包括SimpleLink™ Wi-Fi® solutions以及WiLink™ 8 solutions。
SimpleLink™ Wi-Fi® solutions依赖于微控制器系统,微控制器只是想添加以太网功能,以便发送简单的状态信息或接收控制命令,用户无需精通射频/Wi-Fi理论即可迅速开启设计,缩短开发周期;WiLink™ 8 solutions应用于对吞吐量、性能和集成度要求较高的典型微处理器系统,如硬盘驱动、电子书等。它们的区别可总结如下表-1所示:
在T-BOX的应用中可使用WiLink系列,如WL1831。该系列的6款芯片主要区别在于是否带有低功耗蓝牙、TX电流大小以及工作温度范围等。主要区别如表-2所示。 该系列特点列举如下:
- 设计简捷:集成了射频以及电源管理部分,即使不需具备射频/Wi-Fi的专业知识也能随时开启设计;
- 性能优越:优化了实时在线配置文件功能;在使用电池供电的场合可采用低功耗模式;高吞吐量;覆盖范围广。
关于WiLink系列的详细介绍、入门指南、校正与测试、认证信息等可点击以下链接:
- Welcome to the WiLink™ 8 Wi-Fi + BT/BLE Main Page
TI有也提供相应的评估板:
- 用于 Sitara 的 WiLink™ 8 模块 2.4 GHz WiFi® + Bluetooth® COM8 套件
4) Bluetooth
将蓝牙技术应用于汽车领域的原因有很多:与智能手机和可穿戴设备有良好的互操作性;低功耗,在电池供电场合下可延长使用时间;模块小巧,不会占用太多汽车空间;为许多新出现的应用程序提供高性价比的解决方案,例如汽车门禁、汽车共享、遥控泊车等,这引发了智能手机等互联设备的新一轮创新。
TI的车规级低功耗蓝牙芯片包括CC2640R2F-Q1以及CC2541-Q1,它们的区别如下表所示:
TI主推CC2640R2F-Q1,其特点列举如下:
- 超低功耗:待机电流为1 µA,可在汽车模块上实现长久电池寿命和较低空间占有率;
- 射频性能优异,超长传输距离:灵敏度达97dBm,链路预算达102dB;
- 可靠性高:通过AEC-Q100 认证,温度范围为 -40°C 到105°C (Grade 2),采用可湿侧面封装;
- 灵活的平台支持:具有独立应用和无线领域的多核SoC,支持蓝牙 4.2 和蓝牙 5。
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