蓝牙技术在汽车上的应用

早期，蓝牙技术被权威人士认为是一种特殊的“线缆替代”技术，发展迅速。如今，蓝牙已经成为许多手机设计中不可或缺的功能之一。市场调查机构Forrester的数字表明，蓝牙技术的应用正从移动电话向其它应用领域转移，包括家庭娱乐、博彩和汽车。据市场分析公司ABI预测，2008年世界范围内将出现2500万辆装备蓝牙功能的汽车。本文主要探讨当前和未来蓝牙技术的应用实例，以及蓝牙标准的最新发展情况，其中的一部分使得无线技术能够按照驾驶室环境的严格要求来精确调整其性能，另外一部分则是将蓝牙技术导入新的应用领域。
在车载应用领域，蓝牙无线电装置、电话、信息娱乐和导航系统市场发展迅速。不久以前，这个领域真正上市的蓝牙产品只有汽车生产商在其豪华车型里内置的电话系统。在这些系统中，一部分通过蓝牙技术与司机的移动电话实现通讯，另一部分则以乘客使用的蓝牙手机取代了早期的DECT电话。
欧洲、美国和亚洲等许多地区有关免提设备的立法使得各种蓝牙耳机如雨后春笋般出现。司机能够通过蓝牙移动电话利用语音命令来拨打和接听电话。这些耳机价格便宜，无须安装，只须在需要充电的时候接插到点烟器插座上即可。但是，它们无法成为综合车载通讯系统的组成部分。之后又出现了车载免提听筒，使司机能够利用蓝牙移动电话通过连接在控制箱上的麦克风进行通讯。车载免提听筒包括从可以接插到点烟器插座上的、配备扬声器的单一部件到利用汽车立体声系统作为扩音器的各种综合机型，其中，某些机型需要专业安装。但是在打电话的时候，不是所有的插入式机型都能够自动停止汽车收音机或立体声系统的声音，这就意味着司机仍然需要进行手动控制。支持蓝牙免提和耳麦协议的车载CD/MP3播放器是第一批脱离单一电话模式的产品，可以通过蓝牙移动电话的免提语音控制进行车载娱乐。

要在汽车中置入蓝牙功能，需要解决几个问题。蓝牙技术最初的开发目的是为了适应苛刻的环境要求，如汽车驾驶室等。这也正是某些领先的汽车生产商迅速采用蓝牙技术的原因。例如，CSR公司的BlueCore芯片超过了驾驶室-40°C—+85°C温度范围，可以在-40°C～+105°C之间运行。

除了温度以外，其它车载射频装置，如汽车立体声系统、GPS导航设备、卫星数字音频无线电业务（SDARS）装置、GSM无线电收发器以及其它电器设备，均可能造成干扰或受到干扰。一辆汽车就像是一个能反射的“罐头盒”，无线电波就在汽车驾驶室内反射，从而造成周相移动，重叠的周相移动会消除或破坏所需的信号。

这些射频放射会对汽车无线系统的数据流量造成不良影响。随着蓝牙应用扩展到信息娱乐、互联网诊断以及其它领域，汽车将越来越广泛地配备各种蓝牙装置，从而进一步增加潜在的干扰风险。

蓝牙技术拥有各种抗干扰功能。蓝牙技术规范中规定的第一道防线是跳频，要求接收器和发射器按照预先确定的模式将79个不同信道中的1个每秒调整1600次。这种方式在很大程度上提高了抗干扰水平，但即使有了跳频，汽车驾驶室内大量的射频放射仍然可能对数据流和连接的可靠性造成不良影响。

蓝牙技术规范还包含一些抵抗射频干扰源的方法，这些方法在汽车驾驶室中可以得到有效的利用。这种称为CQDDR（信道质量数据驱动率）的技术可以监控环境中的噪声，使蓝牙装置能够测量出有多少数据在传输中被损坏，然后动态地调整蓝牙包类型，从而能够更好地适应环境。这样，就可以实现最有效的数据率。如果汽车驾驶室的射频环境比较差，那么为汽车应用所选择的芯片就应该融合CQDDR，以保证实现最高的数据率，在拨号上网等数据应用中尤其如此(不是所有的蓝牙系统都融合了CQDDR)。

目前，将汽车娱乐系统与蓝牙耳机免提控制融为一体的蓝牙连接仅用于带宽较低的音频数据。多家设备制造商已经在市场上推出了蓝牙立体声耳机，这些产品采用了专门用于立体声音乐的可随选随播的新蓝牙芯片。CSR公司的BlueCore3多媒体芯片即为其中之一，它集成了一个片上电池充电器和一个DSP，可以提高音频质量并延长电池寿命。这种技术能够让乘客在无须打扰司机的情况下欣赏音乐。

市场上最新的产品是由导航系统、无线电以及CD/MP3播放器构成的，这种产品采用蓝牙技术来连接移动电话，拥有语音控制功能，能够存储地址和电话簿，而这些地址和电话可以通过蓝牙连接与其它移动电话进行交流。这种独特的产品采用的正是CSR公司的BlueCore单芯片。CSR公司还提供硬件和软件的整合支持，以加速产品上市。车载语音通讯方面最重大的技术进展，也许就是新版蓝牙技术规范支持eSCO（延伸同步连接导向）语音信道。在语音包丢失的情况下，这些容错信道能够实现语音数据的自动续传，并允许保持高水平的数据传输速率。免提协议1.5版充分采用了eSCO技术，能够提供非常强大的通讯连接，它是蓝牙汽车工作组积极推广的适用于电子嘈杂环境的理想解决方案。

乘客娱乐是蓝牙技术的另外一个发展领域。目前，所有后座娱乐系统，如游戏机和DVD播放器，其立体声耳机均采用有线或红外连接。前者经常被导线弄得一团糟，而后者则容易受到太阳光的影响而发出嘶嘶声甚至连接中断。这两个应用领域显然都是蓝牙技术的发展目标。

CSR公司的最新BlueCore4芯片的EDR（增强型数据速率蓝牙标准）性能有望成为这个特殊应用领域的关键因素。EDR带宽增加后，数据传输速率可达到2.1Mbps，比蓝牙v1.2标准速率快3倍，是同时处理两个立体声耳机的不同立体声音频流的理想选择。此外，CSR公司最近在其提供的BCHS资料库中增加了一个HID协议，使游戏机可以使用蓝牙操纵杆，CSR公司还实施并发展了A2DP协议，用于音频随选随播。A2DP管理音频设备的发射和接收功能，使移动电话、车载信息娱乐系统、PDA、MP3以及耳机能够建立或停止音频流。包含A2DP的应用程序也包含AV遥控协议（AVRCP），AVRCP可以在接收和发射设备之间建立起一个控制连接。用户很快就可以通过MP3等设备在汽车中央娱乐系统上随选随播音乐了，他们能够通过汽车音频系统来欣赏预先编排的播放曲目，并通过这个系统来操作MP3播放器。