这几种V2X技术应用方案 绝壁让你大开眼界 - 全文

昨日，小编给大家讲解了恩智浦（NXP）对于车联网V2X/V2I通信技术、汽车主动安全系统及智能交通系统（ITS）管理方面部分内容。与恩智浦一样，半导体厂商如意法半导体（ST）、博通、华为、高通（Qualcomm）等均在汽车自动驾驶、ADAS高级驾驶、车辆对车辆（V2X）以及车辆对基础架构（V2I）通信上推出了许多套技术完善的解决方案。意法半导体联合专注于车联网V2X技术商Autotalks推出能够与各种系统架构融合、设计灵活且性能优异的V2X芯片组；博通提供了全系列的汽车联网产品，范围覆盖以太网、Wi-Fi、蓝牙等多种技术产品；华为和高通，两大蜂窝技术供应商，则积极推出一款基于LTE V2X标准技术，与802.11p标准争夺汽车专用短距离通信（DSRC）市场。今天，小编就先跟大家讲讲意法半导体（ST）在车联网汽车通信V2X领域，都获得了哪些最新的技术和产品。

意法半导体（ST）和Autotalks联合开发V2X芯片组

意法和Autotalks完整V2X系统工作逻辑图

自2015年，意法与V2X市场领导者Autotalks共同研发发布其第二代V2X芯片组，并于2016年与传统领先智能驾驶厂商进行设计开发。

Autotalks 这项V2X芯片组，通过与ST进行技术整合，能够让客户在很短的时间内开发出一个性能优异的解决方案。这是一个定位在能够与各种客户系统架构集成且设计灵活的V2X半导体解决方案，能够优化V2X系统架构的成本。

新款芯片组采用先进的加密引擎，能够实现无与伦比的安全验证性能，其所有无线网络传输的信息全部经过验证，保证所需的安全信息全部经过安全加密处理，同时可最大限度地降低非法防问（unauthorizedaccess）引起的资料管理风险。该项解决方案配置灵活、系统可升级、且支持未来将推出的更加复杂的安全机制设计。

Autotalks V2X芯片同时拥有功耗低、工作温度范围广、高集成度及高能效的特性，可满足安全至关重要的系统和自动驾驶汽车的严格要求。

Autotalks第二代V2X芯片组——CRATON2

Autotalks与意法联合开发V2X第二代芯片组

描述：

CRATON2 专为汽车自主驾驶设计，是目前Autotalks 最先进、最安全的V2X 通信解决方案。芯片集成对移动优化的IEEE 802.11p调制解调器，具备超低延时的V2X 硬件安全模块（eHSM），为通信消息验证提供硬件加速引擎，单核/双核 ARM A7处理器能充分运行V2X中间件、应用程序以及可选安全CAN 功能。此外，CRATON2还支持IEEE 802.11a/b/g/n/ac，以备为外部Wi-Fi提供附加增值服务。CRATON2高度集成与成本优化，进一步减少开发、集成与认证工作，以便确保客户能够以最快的时间推出市场产品。

特性：

1. 双通道/多样性 IEEE 802.11p 移动优化调制解调器

2. IEEE 802.11a/b/g/n/ac工作频率范围2.4GHz / 5GHz，速率达到433 Mbps

3. 802.11p/WLAN 可并发运行

4. 线路速率 ECDSA 和 V2X 嵌入式 HSM （硬件安全模块）

5. AEC Q100 2级标准 （-40°C至105°C 环境操作）

6. 采用高温制造工艺的最小热约束

7. 集成双核ARM Cortex A7应用处理器

8. 具备扩展CAN功能选项，包括FD、FlexRay 接口等

9. 配备丰富通信接口，包括USB 2.0， Ethernet 10/100/1000 AVB等

10. 预集成设计开发软件

除了CRATON专用芯片以外（包括CRATON、CRATON2），Autotalks还为V2X附加硬件应用解决方案提供安全产品SECTON系列芯片，以及V2X RF前端接收器IC PLUTON系列（目前主要提供型号为ATK3100）。

Autotalks针对V2X附加硬件的SECTON系列芯片

Autotalks RF前端接收器IC（ATK3100）

意法半导体Teseo GNSS卫星导航定位解决方案

针对GNSS卫星导航方面，意法半导体推出Teseo III独立式定位单芯片，第三代Teseo产品系列能够接收多个卫星导航系统发射的信号，其中包括中国北斗、美国GPS、欧洲Galileo、俄罗斯GLONASS和日本的QZSS。

目前，意法半导体Teseo系列共推出两款卫星接收芯片，包括Teseo II系列以及Teseo III系列，两代Teseo均支持同时跟踪GPS、Galileo、Glonass和QZSS信号，同时Teseo III与Teseo II系列脚对脚兼容，不同的是Teseo III相比在Teseo II在原有信号支持基础之上，全新加入对北斗卫星信号支持。

Teseo III系列结构框图

Teseo III系列目前有两条产品线，包括STA8089系列、STA8090系列。相比STA8089，STA8090系列还新增一个能效更高的电源管理单元。

Teseo II与Teseo III系列芯片型号
（Teseo II 型号：STA8088FG/GA、STA8088EXG、STA8088TG
Teseo III 型号：STA8089FG、STA8090FG）

Teseo III系列基于ARM9的处理内核，在单一芯片上整合多个独立的射频单元、数字控制器和闪存，可同时追踪多个不同的卫星定位系统。在高楼林立导致卫星讯号不强的都市，Teseo III可为目标应用提供优异的定位准确度。像Teseo系列的其它产品一样，Teseo III兼具高定位准确度、高室内灵敏度、强大的处理性能和丰富的外设/接口，可以满足市场对高品质汽车器件的需求。

通过Teseo多星座组合运算系统的配制情况，可以了解到Teseo III系列通过2个并行射频通道（RF1 RF2）来同时处理来自多个卫星系统的信号。此外，Teseo支持ST-AGPS （自我学习辅助-GPS） ，省去了从卫星获取GPS星历数据的初始过程，因此首次定位时间极短。

同时，意法半导体Teseo DRAW固件可以搭配卫星导航Teseo系列芯片组，实现精准的位置信息及语音导航功能。

意法半导体Teseo DRAW固件搭配GNSS芯片组实现卫星导航功能

名词解析：高精度3D航位推测（3D dead reckoning）

意法半导体标准/硬件附加V2X整体方案

意法半导体与Autotalks合作开发V2X完整独立的解决方案，并提供另外一套附加硬件V2X解决方案。意法半导体提供蓝牙低功耗部件、Teseo高端多卫星系统GNSS定位，与Autotalks RF前端接收器配合，实现安全性、高集成高能效、性能表现、功能均十分出色的V2X完整解决方案。

意法与Autotalks提供V2X完整标准解决方案

V2X硬件附加集成方案示意图

意法半导体主动安全系统（IC）解决方案

在汽车高级安全驾驶部分，意法半导体同样配备了高级ADAS辅助驾驶功能、自主驾驶及多套汽车安全驾驶系统。

在这套方案中，意法半导体提供完善的解决方案，其中就包括：

· 视觉处理，最新一代产品采用FD-SOI技术 以28nm的规格生产，完美融合了一流的性能和成本

· 单片微波集成电路（MMIC）可用于近程（25GHz）和远程（77GHz）雷达

· 车辆对车辆（V2V）以及车辆对基础架构（V2I）通信（统称为V2X）是与AutoTalks联合开发的

在汽车安全主动IC上，意法半导体推出用于汽车雷达传感器的24GHz中距离RF收发器STRADA431、毫米波级76-81GHz远距RF收发器STRADA770。

STRADA431采用QFN贴片封装（芯片规格：40Lens， 6x6mm2）

以24-GHz收发器MMIC为例，STRADA431集成了24-GHz收发器应用于车用雷达传感器，它包含24-GHz频率发生器、功率放大器、三个带有IF滤波及可调增益的接收器以及可通过SPI配置的内部LDOs给内核供电。