宝马新7系G11/G12底盘车型的电话和远程通信系统解析(5)
BMWCHE/2015-12-30/技术解析/阅读:次
六、连接
1、播放器功能
(1)播放器功能发展史
自 2004 年 BMW 1 系（E87）首次提供针对外部音频组件（外部设备）的 BMW 标配音乐接口（AUXIn）起，接口数量逐年显著上升。2007 年通过 ULF-SBX-High 首次实现了通过一个 USB 接口在车内播放外部音频以及将一个 iPod 作为音乐播放器连接，由此获得了突飞猛进。
此外还通过一个电话控制单元即 Combox 多媒体实现了在智能电话上提供首款蓝牙音频流功能和首款App 功能。
除大家熟知的有线解决方案（接线、单线、双线等）外，在车上开始使用越来越多的无线解决方案。下面列出了迄今为止 BMW 车辆使用过的所有外部接口。
以前都是结合相应技术设备对具体功能进行说明，在 G11/G12 上则需要采用全新方式。
由于在 G11/G12 上对上面所列功能再一次进行了显著扩展，如果像以前一样进行说明（将功能分配和划归给相应技术设备）可能无法充分展现各功能的作用。这样会导致不够清晰明确。
因此我们以客户及其需求为本。在此从客户角度考虑所需媒体并向客户展示直接达到目的的不同方式。
（例如客户希望通过卡扣式适配器内的智能电话播放音乐）。
此外还要注意，自 2012 年起便已通过集成到 Headunit High 内而取消了 Combox 的接口功能。
无论是通过外部还是内部、现在在 Headunit 内或通过 Headunit 执行的播放器功能，均可在产品信息“G11/G12 音频系统”中音频、图片、视频或应用程序的所有播放方式列表中找到。
2、WLAN 热点
(1)车内 WLAN 热点
G11/G12 带有很多 WLAN 无线连接功能。通过车辆 WLAN（Wi-Fi®Direct）控制与车辆相关的服务和功能。
Wi-Fi®Direct 符号见下图。
可通过订购选装配置 WLAN 热点（SA 6WD）获得互联网客户接入点。在英语中用“Wi-Fi”WLAN。因此术语“Wi-Fi”及相关标识通常与 WLAN 热点一起使用。
用于经过认证的 Wi-Fi 热点的 Wi-Fi 符号见下图。
WLAN 热点是与家用网络类似的多点连接。热点执行通过网络技术为大家所熟知的“集线器”任务。客户可通过 WLAN 热点（集线器）功能将最多十个设备与 WLAN 热点连接并以 100 Mbit/s 的下载率上网。
无法实现“客户与客户连接”。就是说，设备相互之间无法进行通信。从网络技术角度称为不提供“集线器”的“桥接功能”。
车上用于 WLAN 热点的硬件与选装配置舒适电话（SA 6NS）或无线充电（SA 6NW）相关联。
客户可结合附加数据量费率使用 WLAN 热点。欧规或美规车辆客户必须在测试阶段结束后自行到供应商处延长数据费率。该过程与在旅店预订 WLAN 热点或咖啡馆的公共热点类似。为此在终端设备（智能电话、平板电脑等）与 WLAN 热点建立数据连接后会出现供应商页面，客户可自行在此延长数据协议。
唯一的例外是中国。作为唯一一个这样的市场，出于法律原因，中国客户可在 ConnectedDrive 在线商店订购通过 WLAN 热点访问互联网的功能。
如果订购成功，就会通过 TCB2 内的 MIMO-LTE 数据连接与未经过滤的互联网进行连接。
G11/G12 上的 WLAN 热点数据图见下图。
WLAN 热点可使客户通过其智能设备（智能电话、平板电脑、电脑等）以及用于后座区娱乐系统的Touch Command 平板电脑自由访问互联网。
在 BMW 上首次将集成在 TCB2 内的 GSM 紧急呼叫天线（备用天线或 ECALL 天线）作为用于整个车内空间的 WLAN 热点天线。
G11/G12 上的 WLAN 热点见下图。
在此有意未将驾驶员座位显示为 WLAN 接收位置。当然驾驶员可在车辆静止状态下通过一个移动设备（移动电话、平板电脑）访问 WLAN 热点。
G11/G12 上的备选互联网访问方式见下图。
此外在 G11/G12 车上还可通过另外两种方式上网。
第一种方式是通过后座区电话（SA 6NB）的 WLAN 热点以及启用数据费用的客户 SIM 卡。相关详细介绍参见章节 7.4.1 后座区电话。
第二种方式是通过关联 ConnectedDrive 选装配置“互联网”（SA 6AR）在车上上网。对于通过 iDrive 系统操作的系统，会通过一个 BMW 服务器（后端）与“未经过滤的互联网”进行连接。在中央信息显示屏或后座区显示屏上进行显示。数据通过该服务器以及 TCB2 和固定安装式 SIM 卡传输到车上。
3、Wi-Fi-®Direct
(1)何为 Wi-Fi®Direct？
针对控制和监控功能，在车上引入了一项新的 WLAN 标准。车辆 WLAN 是经过认证的 Wi-Fi®Alliance标准，称为 Wi- Fi®Direct。
http://www.wi-fi.org
Wi-Fi®Direct 是两个 WLAN 终端设备间进行无线数据传输的标准，无中间接入点。它以描述无线网络特性的国际标准 IEEE 802.11（ISO/IEC 8802-11）为基础。
在 G11/G12 上始终通过 Wi-Fi®Direct 在 Headunit（带有连接的 WLAN 天线）与以下终端设备间进行数据传输：
• 在 Headunit 与智能电话间之间，以便执行“屏幕录制”功能（参见本产品信息下一章节）
• 在 Headunit 与 Touch Command 之间，以便通过平板电脑执行控制和监控功能（参见产品信息
“G11/G12 后座区娱乐系统”）。
G11/G12 上的 Wi-Fi®Direct（车辆 WLAN）数据流数据源
4、配对
(1)配对
之前在 BMW 车辆上执行连接功能时仅针对电话免提通话功能、办公功能或蓝牙音频流建立蓝牙连接，现在增加了另外两项服务。即车内 Wi-Fi®Direct“车辆 WLAN”或车内 WLAN 热点“互联网热点”。
下面通过两个示例展示了客户如何启用 WiFi®Direct/车辆 WLAN 或 WLAN 热点/互联网热点功能或使设备与之连接。
车内 WLAN 服务的设置和结构见下图。
1 子菜单“设置”
WiFi®Direct/车辆
WLAN
2a 启用/停用车辆 WLAN
2b 选择屏幕录制
2c 选择用于屏幕录制的数据流设备
2d 显示屏幕录制功能
WLAN 热点/互联网
热点
3a 启用/停用互联网 WLAN
3b 选择互联网热点
3c 显示所设置 WLAN 热点“热点名称”和“热点密码”
3d 在一部智能电话上选择车内 WLAN 热点
5、屏幕录制
(1)屏幕录制（镜像功能）
屏幕录制是一项通过无线连接方式使两个计算器相互连接的开放标准。在 G11/G12 上执行该功能时将智能电话或平板电脑的屏幕内容共享（镜像）到 Headunit 上。在中央信息显示屏上进行车内显示。在G11/G12 上使用 Wi-Fi®Direct 作为传输标准。
在带有后座区娱乐系统的情况下也可根据客户需要通过 Headunit 和 RSE 控制单元在两个后座区显示屏上投射内容。
在带有后座区娱乐系统的情况下也可根据客户需要通过 Headunit 和 RSE 控制单元在两个后座区显示屏上投射内容。
车速锁
执行屏幕录制功能时可播放图片文件、音乐文件和影片等内容。车速超过 7 km/h 时会关闭 CID 上的内容。但车速超过 7 km/h 时仍可在后座区显示屏上继续显示。
注意：
注意：
由于 Headunit 无法区分哪些显示屏内容通过屏幕录制以数据流方式传输到车上，始终会在 7 km/h 时启用上述车速锁功能。无论是带有移动图像的影片、音乐曲目、照片还是屏幕内容，都会进行显示。音乐或音频播放不受屏幕录制车速锁功能影响。
G11/G12 的屏幕录制见下图。
6、无线充电
(1)无线充电概念定义
带无线充电功能的电话（SA 6NW）对于 BMW 车辆而言是一项技术创新。在新款 BMW 7 系上首次通过无线充电技术以无线方式为电话充电。无线充电产品带有所谓的“Qi®”符号。表示生命能量的中文词是无线充电联盟的一项版权标准。
http://www.wirelesspowerconsortium.com/
该标准用于确保各充电器均可与所有设备兼容。
Qi® 符号见下图。
(2)G11/G12 上的无线充电
在 G11/G12 上，客户可通过车上的一个特殊无线充电盒看到无线充电 WCA 装置。作为舒适电话（SA6NW）的备选，可订购选装配置带无线充电功能的电话（SA 6NW）。随之会在车上装有一个无线充电盒而非底板。无论装有带无线充电功能的电话（SA 6NW）还是舒适电话（SA 6NS），选装配置列表的其他功能均相同。相关详细介绍参见章节电话系统。
装有带无线充电功能的电话时，可在 G11/G12 上为带有 Qi® 功能的移动电话或 BMW 显示屏钥匙（SA3DS）充电。
很多移动电话均已配备 WCA 功能（Qi® 就绪）且能够在无线充电盒内进行充电。此外还可通过更换带有 WCA 功能的后盖或增加带有 WCA 功能的外壳来为移动电话加装相应功能。
注意：
注意：
切勿将移动电话和 BMW 显示屏钥匙一起放在无线充电盒内。
否则可能只会对两个设备中的一个进行充电。
在无线充电适配器内对移动电话进行充电时，可在车上通过 Android 智能设备使用蓝牙音频流、蓝牙应用程序数据流、屏幕录制（桌面共享）以及相关图片或视频数据流。有关各数据流服务的详细介绍参见产品信息“G11/G12 音频系统”。
G11/G12 上的无线充电盒见下图。
1 移动电话（此为 iPhone5）及相应感应式保护套（Qi® 认证）
2 G11/G12 上的无线充电盒
插有 BMW 显示屏钥匙的无线充电盒见下图。
(3)基本原理
无线充电技术的基本原理基于电磁感应。发送和接收线圈以非接触方式传输移动电话充电电压。
无线充电基本原理见下图。
1 带有接收无线移动通信信号的连接天线的智能电话
2 智能电话外壳内的感应线圈
3 带有接收线圈的智能电话外壳
4 无线充电盒内的发送线圈
5 无线充电盒内的电话天线（感应式）
6 无线充电盒内的铁素体
7 带有用于无线充电盒车载网络接口的电子装置
8 无线充电盒外壳
(4)连接车载网络
通过后部配电盒供电实现无线充电盒与车载网络的连接。此外，无线充电盒的天线输入端通过一个补偿器与 TCB2 从而与鳍形天线内的 TEL1 电话天线连接。此外，系统还有一根从无线充电盒连至补偿器的启用导线。
对 WCA 与带底板的舒适电话进行比较的电路图参见本产品信息的章节。
G11/G12 车载网络上的无线充电装置见下图。
导线
A 天线导线
B 供电
C 启用导线
D K-CAN5 连接
组件
1 TCB2/带电话天线 TEL1 的鳍形天线
2 补偿器
3 车身域控制器 BDC
4 无线充电盒
5 车载网络供电装置
(5)无线充电硬件
无线充电盒带有一个用于供电和连接 K-CAN5 的接口。此外还通过一根天线导线与一个天线补偿器连接。此外还有一根启用导线用于该天线补偿器。
无线充电盒接口见下图。
1 供电，连接 K–CAN5，天线补偿器启用导线
2 连接车顶鳍形天线内 TEL1 电话天线的天线接口（通过补偿器）
(6)补偿器
为了补偿无线充电损失，在 G11/G12 上装有一个带 LTE 功能的补偿器（SIMO）。通过该补偿器，可使无线充电发送和接收装置的接收质量达到底板水平。
该补偿器位于 G11/G12 后部区域并与无线充电天线和车顶鳍形天线内的 TEL1 连接。此外，补偿器还通过 BDC 和 WCA 装置的一根启用导线与供电装置连接。
G11/G12 上的补偿器见下图。
1 连接 TCB2 或车顶鳍形天线内的电话天线 TEL1
2 供电，补偿器启用导线
3 无线充电盒天线接口
(7)安装式和外部 WCA 充电线圈
安装式 WCA 充电线圈
自 2009 年引入 Palm®Pre 智能电话作为首款带无线充电功能的智能电话起，智能电话市场发生了巨大变化。
Palm®Pre 使用的专利性充电协议（专利性 = 制造商专用、非公示标准）与 G11/G12 的 Qi® 标准不符。因此 G11/G12 的 WCA 也不支持 Palm®Pre！
除 Google®Nexus 4 和 5、Microsoft®（以前是 Nokia®）设备 Lumia 920 和 1520 外，自 2015 年春季起 Samsung®Galaxy S6 也采用该技术。所有这些设备均具有支持 Qi® 标准的优势，因此可在采用WCA 技术的车上即刻使用。
外部 WCA 充电线圈
现在在自由竞争市场上很多移动电话的后盖都采用符合 Qi® 标准的 WCA 技术。接收线圈集成在塑料盖内。
带有 WCA 功能后盖的 Samsung® S4 设备见下图。
目前 BMW 零件和附件部门正在针对 Apple® iPhone® 筹备已集成 WCA 技术的保护壳。相关详细介绍参见 IKT 新闻 I/16。
(8)兼容设备
在此客户也可借助相应帮助确定其智能电话是否与 G11/G12 兼容。
BMW My-CE 网页：
www.bmw.com/bluetooth
除提供大家熟知的兼容信息外还对无线充电（WCA）进行相应介绍。新特点是提供有关 WLAN 热点、近距离通信系统 NFC 和屏幕录制的兼容信息。
针对客户的 MY-CE 信息页面见下图。
1 近距离通信系统 NFC
2 屏幕录制
3 无线充电
4 WLAN 热点
(9)LED 状态和可能的误操作
为使客户了解具体充电连接状态，在无线充电适配器上有一个 LED。
将一个金属物体放入 WCA 内时，LED 就会开始发出蓝光。在此期间，WCA 适配器内的电子装置检测该金属物体是否与 WCA 或 Qi® 兼容以及是否能够充电。如果可以，即“协调”成功，LED 就会在十秒后继续发出蓝光。如果不可以，LED 就会在十秒后再次熄灭。
如果在无线充电盒内有一个兼容设备和另一个物体（例如一枚硬币），系统会识别出两个物体且不启动充电过程。
无线充电盒的 LED 充电状态见下图。
1 盒内有一个兼容的移动电话。LED 发出蓝光十秒并一直保持蓝色。
2 盒内有一个兼容的移动电话和一个异物。LED 发出蓝光十秒，之后改变颜色。
3 盒内有一个兼容的移动电话和一个异物。十秒后 LED 发出橙光。
最后，关于 WCA 主题还通过一个矩阵表简要列出了不同闪烁代码。
(10)遗忘警告
如果离开车辆时识别出无线充电盒内有一个设备，可能会发出一条检查控制信息。
在组合仪表和 CID 内显示该检查控制信息。
必须事先在车上启用警告功能。客户可在主菜单“我的车辆”-子菜单“系统设置”-“无线充电盒”处启用或停用该功能。
如果以下触发项按正确顺序触发，就会发出警告：
1 起动发动机
2 移动电话（识别出物体）位于无线充电盒内
3 关闭发动机
4 打开驾驶员车门（移动电话仍在 WCA 内）
5 发出检查控制信息。
WCA 遗忘警告见下图。
1 移动电话遗忘警告
7、近距离通信系统 NFC
(1)简介
这是什么？
近距离通信系统 NFC 可通过无线通信技术在不超过 4 cm 的短距离传输数据。该系统于 2002 年由Philips® 和 Sony® 研发。它以 13.56 MHz 的 RFID（无线射频识别）技术为基础。
(2)NFC 发送装置
NFC 发送装置
NFC 可在不触发操作按钮或按钮组合的情况下提供多种非接触通信方式。例如可在停车楼内通过智能卡使用 NFC 功能。也可在 USB 闪存盘、钥匙、智能电话、平板电脑和各种电子设备上使用该功能。
(3)BMW 使用情况
取代 iDrive 系统或控制器针对连接进行数据设置，现在在 G11/G12 上便可通过 NFC 功能使一部智能电话与车辆相连接。
近距离通信系统发送装置型号见下图。
1 智能卡内的 NFC 芯片
2 通过 USB Token 执行 NFC 功能
3 BMW G11/G12 所用型号通过具有 NFC 功能的智能电话执行功能
4 通过识别发射器（车辆钥匙）执行 NFC 功能
为何将智能电话用作 NFC 发送装置？对于客户而言，它是最便于客户在车上使用的应用装置。2010年，约有六千万部采用 NFC 技术的智能电话。2015 年，约有五亿五千万部智能电话。除知名制造商例如 HTC®、Microsoft®（以前是 Nokia®）和 Samsung® 外，Apple® iPhone®6 也采用 NFC 技术。
(4)NFC 基本原理
下图展示了 NFC 技术简易接收装置的结构。
1 NFC 接收单元或天线电子装置
2 NFC 控制单元处理单元
3 NFC 控制单元
(5)NFC 接收装置
G11/G12 的 NFC 接收装置
在 G11/G12 上，根据安装空间要求，NFC 天线（接收单元）和 NFC 控制单元采用分开式设计。客户可通过中央信息显示屏下方出风格栅处的一个符号识别出 NFC 天线的安装位置。如果智能电话与 NFC符号的距离不超过 1-2 cm，接收天线就会与智能电话发送天线进行通信。
G11 出风格栅下方的 NFC 符号见下图。
1 NFC 符号
2 客户智能电话
(6)NFC 组件安装位置
出风格栅后视图
拆下 G11/G12 前部中间出风格栅后可看到 NFC 接收单元和 NFC 天线接口两个部件。
G11 出风格栅后视图见下图。
1 前部中间出风格栅后视图
2 用于智能型安全按钮和危险报警开关的接口
3 连接 NFC 接收单元的 NFC 天线接口
NFC 控制单元通过 K-CAN5 与 G11 车载网络连接。
NFC 控制单元
在 G11/G12 上，NFC 控制单元位于手套箱后隔板处。
NFC 天线和 NFC 控制单元的安装位置见下图。
1 NFC 接收单元或天线电子装置
2 NFC 控制单元
3 NFC 天线接口
4 NFC 控制单元供电、K-CAN5 总线连接
(7)车上的 NFC 功能
车上的 NFC 功能
在 G11/G12 上提供哪些 NFC 功能？新款 BMW 7 系车型系列批量生产开始时可通过 NFC 实现智能电话蓝牙配对。
注意：
注意：
只有在尝试配对前已在智能电话上启用 NFC 功能的情况下才能通过 NFC 进行连接。
接下来计划在 2016 年年初实现移动设备与车辆 WLAN 热点连接。
8、连接概览
最后，关于连接主题通过一个列表概括了电话/娱乐系统/连接方面的具体供应型号：
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