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2025年5月7日 星期三

 


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Klacci 凱樂奇交通運輸業解決方案

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在當今先進的智慧交通系統中,車輛必須與周圍環境和其他裝置進行高效通訊。 然而,許多現有的車輛通訊技術面臨著高成本、有限範圍和低能源效率等挑戰,這使得無縫的車輛與萬物(V2X)互動變得困難,並構成了重大的安全風險和交通效率低下。 這些挑戰可能會挫敗改善車輛和基礎設施之間溝通和協調的嘗試。 幸運的是,藍牙低功耗(BLE)閘道器,正在成為克服這些障礙的有前途的解決方案。 本報導將探討,為什麼 BLE 閘道器是某些 V2X 應用的理想選擇,並推薦幾種適合車輛物聯網的 BLE 閘道器裝置,為更智慧、更安全的交通網路鋪平道路 


隨著車輛繼續容納更多的電子產品,對車內和車周圍的無線通訊的要求也有所增加。 在考慮使用的最佳無線通訊協議時,你必須分析每個選項的屬性、優點和缺點。 到目前為止,藍牙(BLE)因其低功耗、低成本和可靠的短程通訊而成為最好的之一。

當然,BLE 無法處理車輛中的所有無線功能,但事實證明,它在過去在智慧家居、智慧建築,甚至一些汽車應用中都很成功。 因此,它已成為一些車輛網際網路應用的最佳技術。

讓我們來分析一下,為什麼 BLE 閘道器是 V2X 應用的熱門選擇,並看看一些用於汽車物聯網的推薦 BLE 閘道器。

V2X 涵蓋什麼?

V2X 代表車輛對一切,它指的是車輛與駕駛員、乘客、其他車輛、周圍環境和外部網路之間的無線通訊。 這種無線通訊涉及這七個組成部分。


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V2X無線通訊分類(來源:藍芽SIG)

V2I(車輛到基礎設施)

V2I 是指汽車與道路或高速公路基礎設施之間的無線通訊,如智慧路標或交通訊號燈。 這種資料交換旨在透過幫助避免機動車碰撞來提高道路安全。

V2N(車輛到網路)

車輛到網路使汽車能夠與蜂窩網路交換資料,從而允許廣播和單播通訊。 這種資料交換為車輛和司機提供實時交通更新和智慧導航。

V2V(車輛對車輛)

V2V通訊使汽車在同一區域的道路上實時交換速度、方向和位置等資料成為可能。 這種溝通讓每輛車都能更清楚地瞭解其周圍環境,並幫助他們應對不同的道路情況。 V2V可以在盲點檢測和變道輔助等功能中看到。

V2G(車輛到電網)

V2G通訊僅適用於電動汽車。 該技術為雙向充電提供動力,電動汽車可以根據不同的訊號(例如附近的能源消耗增加)將電力推回電網。 目標是使用電動汽車作為電池組,這有助於更好地管理可再生能源需求,並在需求高峰期平衡電網。

IVC(車載通訊)

車內通訊是指車內發生的所有資料交換。 電池管理系統(BMS)等汽車系統沒有在基於 CAN 匯流排的通訊中,使用重型和昂貴的銅纜,而是遷移到無線通訊,事實證明,無線通訊也更可靠。

V2D(車輛到裝置)

V2D 是車輛和連線裝置(通常是智慧手機)之間的資訊交換。 這種連線允許使用者透過頭裝置上的 Apple CarPlay 和 Android Auto 等應用串流式傳輸音訊或連線手機功能。 智慧手機也可以代替鑰匙扣來上鎖和解鎖汽車。

V2P(車輛對行人)

V2P 的目標與 V2I 的目標相似,即提高安全性。 在汽車和行人人口眾多的城市和地區,配備 V2X 的車輛可以連線到執行 V2P 應用的行人的智慧手機和可穿戴裝置。

連線建立後,行人裝置會將其位置廣播到附近的車輛,以提醒司機。 汽車還將其位置廣播給行人的裝置,以提高意識。

藍牙適用於所有 V2X 應用嗎?

從上面討論的 V2X 類型來看,很明顯,藍牙不能全部使用。

例如,V2N 涉及與蜂窩網路或雲遠端交換資料,因此它需要 LTE 或 5G 連線

另一方面,V2I 和 V2V 需要中程(小於一公里)無線通訊,可以使用蜂窩網路進行服務。 它還可以使用 IEEE-802.11p 或車輛環境中的無線連線(WAVE)進行維修,這是最近為這些智慧運輸系統開發的國際標準。

這意味著 BLE 僅適用於 IVC、V2D、V2G 和 V2P 類型的 V2X 通訊

為什麼要將藍牙閘道器用於 IVC、V2D、V2G和V2P?

BLE 以其低功耗、低成本和可靠的短程通訊而聞名。 這些因素使藍閘道器適用於 IVC、V2D、V2G 和 V2P 等 V2X 應用。 這就是為什麼你應該在車輛中使用藍牙閘道器來執行這些功能。

用於車載通訊的藍牙閘道器

BLE閘道器的有效範圍小於 100 米或 330 英尺。 這個無線傳輸距離足以覆蓋安裝在車輛中的系統或模組之間的間距。

當 BLE 閘道器安裝在汽車中間的某個地方時,例如在儀表板上,所有感測器和執行器都可以連線並向它傳送資料,然後將其轉發到相關的 ECU。

這種設定消除了透過 CAN 匯流排將感測器,和執行器連線到 ECU 相關的佈線複雜性。 如果終端節點超過 32 個,車輛也可以有多個藍閘道器。 或者,你可以實現一個網狀網路,該網路最多可容納 32,767 個子裝置。

這些子裝置,包括用於電動汽車電池管理系統的充電控制器,和用於輪胎壓力管理系統的輪胎壓力感測器。

Dusun BLE 閘道器的好處,是它們可以連線到其他製造商的子裝置。 每個集線器都有一個 API,使第三方裝置能夠連線到無線網路並傳輸資料。 閘道器從感測器收集廣告資料,並將其上傳到後端,後端將是相關的 ECU。

杜松 BLE 閘道器還允許雙向傳輸,這將允許 ECU 控制執行器和充電控制器等終端節點。 你只需要裝置引數,比如 UUID。Dusun 的 FAE 團隊將幫助建立下行鏈路連線,使整個系統正常工作。

用於車對裝置的藍牙閘道器

在對更智慧、更安全、更互聯的車輛日益成長的需求的推動下,汽車行業正在迅速發展。 ]車對裝置(V2D)通訊,在這種轉變中發揮著非常重要的作用,使車輛能夠與周圍裝置(如感測器、基礎設施和其他車輛)交換資訊。 例如,車載物聯網閘道器可用於控制無人機的機艙以操作無人機、控制兒童座椅(旋轉、調整角度、監控嬰兒的狀態)等。

然而,考慮到 DHU、TCAM 和 TBox 等現有車載裝置沒有物聯網功能,傳統的 V2D 解決方案經常在可擴充性、可靠性和成本效益方面面臨挑戰。 這阻礙了 V2D 技術的廣泛採用,並限制了其徹底改變汽車景觀的潛力。

Dusun BLE Gateway 是應對這些挑戰的答案。 利用藍牙 SIG 低功耗(BLE)的力量,Dusun BLE 閘道器為 V2D 通訊,提供了一個強大且可擴充性的解決方案,實現車輛及其周圍環境之間的無縫資料交換。

如兩個示例框圖所示,Dusun 物聯網閘道器透過 BLE,連線到各種物聯網裝置,並透過 WiFi 與汽車(如 TCAM 和 DHU)和雲中的各種模組互動,從而實現全方位的智慧控制。


汽車藍芽閘道器1
汽車藍芽閘道器2


車輛到裝置連線通常涉及藍牙連線的手機,這是智慧手機的標準功能。 因此,在車輛中加入 BLE 閘道器可以解鎖幾個功能。

雖然可以將智慧手機與資訊娛樂系統連線起來,但汽車製造商可以將其提升一個水準,例如透過將手機鑰匙鏈標準化。

具有邊緣處理能力的 BLE 閘道器可以操作車門鎖,並實現對幾個功能的遠端控制,如直接從客戶的智慧手機啟動的發動機。

此功能並不新鮮,但使用 BLE 閘道器有幾個優點。 例如,BLE 比傳統的鑰匙鏈系統更安全,因為電話和車輛之間的連線是加密的。

其次,BLE 閘道器提供了一個具有成本效益的遠端控制解決方案,因為它易於安裝和維護。 請記住,閘道器連線到其他幾個汽車系統,並可以啟用其他功能,例如:

  • 上鎖/解鎖
  • 啟動發動機後的冷氣機或溫度設定
  • 調整資訊娛樂系統(廣播電台選擇)
  • 鏡像定位
  • 座位調整

如果汽車有幾個授權使用者,BLE 閘道器可以使用唯一的數位連線金鑰,對他們進行身份驗證。 這種辨識和身份驗證,可以自動自定義車內的設定,以適應特定使用者。

用於車輛到電網的藍牙閘道器

V2G 是一個概念,電動汽車可以作為電網的備用電池,根據能源需求提供電力。 安裝在道路瀝青下的雙向充電站,或充電線圈將實現此功能。

無論哪種方式,BLE 閘道器都應該為車輛的電池管理系統,和控制電網的雲或伺服器,提供一個後通道。 閘道器應傳輸重要指標,例如傳輸回電網的電力,同時透過雲將有關電池健康,和充電/放電狀態的資料,上傳到使用者的行動應用 app。

車輛到行人的藍牙閘道器

BLE 提供的 100 米(或330英尺)範圍,足以檢測高風險區域(車輛附)內的行人智慧手機和可穿戴裝置。 然而,你可以使用遠端 BLE 閘道器來使用此功能,與 1 公里外的行人進行通訊。

這些遠端 BLE 閘道器是具有成本效益的解決方案,可以為行人裝置建立更精確的跟蹤和監控系統。1 公里範圍也是一個合理的距離,為行人和司機提供了時間和空間來做出反應並讓開對方。

藍牙閘道器推薦給汽車物聯網

Dusun IoT 提供基於各種模組系統(SoM)和晶片系統(BLE SoC)的多種 BLE 閘道器,以幫助企業開發人員快速客製化藍牙低功耗閘道器,以實現系統整合和概念驗證(POC)。FAE 專家團隊支援 SDK、API 和韌體。 資料收集、雙向通訊、內部位置應用,以及眾多的室內和室外場景都啟用了。

汽車電子產品通常暴露在元素中,這使得 DSGW-010-3 BLE 防水 BLE 閘道器成為汽車使用的理想候選者。 這個集線器是 V2P 應用的理想選擇,因為它是一個遠端 BLE 閘道器(最低 150 米)。 此外,它的傳輸速率高達 2Mbps,這對通訊通道來說已經足夠了,而且它可以在 12V 介面卡電源上執行,使其與大多數車輛相容。


另一方面,DSGW-030-4 Zigbee BLE Wi-Fi 網路可以適用於 V2D 和 IVC 應用,因為它支援 BLE 感測器、iBeacon、SIG 網格和 Eddystone。 此外,它是一個具有 Wi-Fi 和 ZigBee 的多協議集線器,可以連結到車輛或使用者手機中的其他感測器。 內建 USB 埠還可以提供有線智慧手機連線。

這兩個閘道器也可以為 V2G 應用,提供通往雲的回程連結。 你可以考慮的其他值得關注的 BLE 閘道器是 DSGW-210 BLE 邊緣運算閘道器、DSGW-089 工業 BLE 邊緣運算閘道器和 DSGW-094 北歐藍芽蜂窩閘道器。

最後的想法

車輛隨著 V2X 變得越來越智慧,而 BLE 閘道器是這項技術的主要推動因素。 因此,作為汽車製造商,你需要將 BLE 閘道器納入你的設計中,以啟用上述功能,甚至減少與佈線相關的重量和複雜性。

我們的可寫程式 BLE 閘道器支援二級開發,我們提供開放的 SDK,使你能夠開發自定義車輛應用程式。 如果你需要客製化的 V2X BLE 閘道器,我們以合理的週轉時間提供 ODM 和 OEM 服務。 有關你的 V2X 專案的更多詳細資訊,請與我們聯絡,我們將幫助你實現它。



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