Jaká řešení jsou v současnosti k dispozici a proč je kabelové připojení stále ještě lepší volbou?
V dnešní době je chytrý telefon naším stálým společníkem, ať už ve volném čase, v práci nebo třeba v autě. Aby bylo možné ve vozidle používat řadu funkcí chytrého telefonu, jako je rádio, poslech vlastní hudby nebo navigace, musí smartphone nějakou formou komunikovat s vozidlem.
V souvislosti s tím se však často setkáváme s následujícími otázkami: Musím mobilní telefon propojit s vozidlem pomocí kabelu, nebo to funguje i bezdrátově? Kde najdu USB port pro připojení? Mám s sebou adaptérový kabel? Pokud ano, je to ten správný kabel se správnými konektory?
To přirozeně vyvolává otázku, zda by bezdrátové spojení mezi vozidlem a smartphonem nebylo lepší volbou. Právě touto otázkou se zabýváme v tomto blogu. Dozvíte se, jaké možnosti propojení mobilního telefonu s vozidlem jsou v současné době k dispozici a jaké funkce tak můžete reálně využívat.
Co vlastně „wireless“ (bezdrátový) znamená?
Pojem wireless, neboli bezdrátový, pochází z oblasti telekomunikací a označuje se tak přenos signálu prostřednictvím elektromagnetických vln (bez použití kabelu).
Při bezdrátovém nabíjení se energie přenáší indukčně, tj. prostřednictvím pohybujících se magnetických polí mezi vysílačem a přijímačem. K tomu musí mít obě zařízení (nabíječka i chytrý telefon) odpovídající vybavení.
V případě bezdrátového, resp. bezkabelového přenosu dat se v zásadě rozlišuje mezi
- IR Wireless (přenos dat prostřednictvím infračerveného záření, omezený dosah)
- Fixed Wireless (s modemem, pro domácnosti a kanceláře)
- Mobile Wireless (bezdrátová pevná zařízení, jako jsou autotelefony)
- Portable Wireless (autonomní bezdrátová zařízení s dobíjecí baterií, např. mobilní telefon).
Wireless Power Consortium – standard pro bezdrátové nabíjení
Konsorcium WPC (Wireless Power Consortium) se od roku 2008 podílí na vývoji a údržbě norem pro širokou škálu aplikací bezdrátového napájení. Otevřená skupina, která nyní čítá více než 400 členských společností z nejrůznějších odvětví, má za cíl dosáhnout celosvětové kompatibility všech bezdrátových nabíječek a zdrojů energie. Vzhledem k neustále se vyvíjejícím přenosným zařízením, jako jsou notebooky, tablety, drony, nebo spotřebiče v kuchyni, má společný, aktualizovaný standard rozhodně smysl.
Nejznámějším standardem v této oblasti je jistě standard Qi (vyslovuje se „chee“), který se používá převážně pro nabíjení mobilních telefonů. S profilem Baseline Power lze v současné době nabíjet malá elektronická zařízení výkonem až 5 W, s profilem Extend Power poskytuje nabíjecí aplikace dokonce až 15 W. Členové WPC v současné době pracují na optimalizaci výkonnostního profilu, aby bylo v budoucnu možné stejnou technologií nabíjet i notebooky. Zde se cílí na úrovně výkonu mezi 30 W a 60 W.
Standard Qi zahrnuje globální certifikaci bezdrátových zařízení, čímž zajišťuje, že všechna zařízení s certifikací Qi jsou vzájemně kompatibilní bez ohledu na výrobce, zemi původu, verzi a tak dále. Důležitou roli zde hraje také bezpečnostní koncepce s ohledem na tepelnou ochranu a detekci cizích předmětů.
Integrace smartphonů do užívání infotainmentu vozidla
V současné době existují dvě hlavní aplikace pro integraci chytrých telefonů do systému pro infotainment moderního vozidla: Na jedné straně Android Auto pro integraci chytrých telefonů s operačním systémem Android a na druhé straně CarPlay pro integraci iPhonů (operační systém iOS). Poněkud starší aplikace MirrorLink již v novějších generacích vozidel nehraje hlavní roli, ale stále se používá v mnoha automobilech a chytrých telefonech.
MirrorLink
Aplikace MirrorLink (vyvinutá konsorciem Car Connectivity Consortium) popisuje rozhraní pro přenos dat mezi systémem pro infotainment vozidla a mobilním zařízením. Konektivita se používá hlavně pro navigaci a přehrávání médií tím, že umožňuje určitým (kompatibilním) aplikacím chytrého telefonu komunikovat se systémem pro infotainment vozidla (IVI – In-Vehicle Infotainment) a zobrazovat jejich uživatelské rozhraní (User Interface) na displeji. Tyto aplikační programy se ovládají pomocí různých spínacích prvků v kokpitu nebo na displeji.
Android Auto
Cílem sdružení Open Automotive Alliance, kterou v roce 2014 založila společnost Google společně s výrobcem čipů NVIDIA, je a od počátku bylo, zavést do vozidel systém Android Auto, optimálně jako vlastní, nezávislý operační systém pro infotainment vozidla.
Pod obecným pojmem Android Auto se v současné době rozlišují různé verze, např.
- Android Auto (zrcadlí aplikace chytrého telefonu na displeji)
- Android Auto pro smartphony (samostatně fungující aplikace použitelná pouze na chytrém telefonu), a její nástupce Google Assistant Driving Mode (zrcadlení na displeji, možnost použití dvou aplikací současně, pouze ve formátu na výšku)
- Android Automotive (plnohodnotný operační systém pro infotainment vozidla)
Android Automotive, nejnovější produkt společnosti Google v oblasti automobilů, bude v budoucnu sloužit jako nezávislý základní operační systém pro infotainment (bez nutnosti použití chytrého telefonu), palubní desku a ovládání klimatizace ve vozidle. Tento systém již používají Volvo a Polestar. Vývoje na systémové platformě probíhají mimo jiné ve společnosti Fiat Chrysler. Jeho použití zvažuje i společnost General Motors.
Dlouhou dobu bylo propojení mezi mobilním zařízením a vozidlem možné pouze pomocí kabelu USB. Novější generace vozidel nyní podporují bezdrátový přenos dat prostřednictvím bezdrátového systému Android Auto Wireless nebo Android Auto přes Wifi prostřednictvím připojení WLAN 5 GHz. Funkce telefonování probíhá stále přes Bluetooth. Pro první inicializaci bezdrátového připojení je však stále nutné navázat jednorázové spojení mezi chytrým telefonem a vozidlem pomocí USB kabelu.
Hlavní výhodou Android Auto je vždy jednotné ovládání, vzhled nezávislý na vozidle a jednoduché, přehledné zobrazení funkcí. Kromě toho lze ke stejné databázi v cloudu přistupovat v autě z mobilního telefonu.
CarPlay
Palubní systém CarPlay funguje v podstatě stejně jako Android Auto s několika drobnými rozdíly. Integraci CarPlay nabízejí téměř všichni výrobci vozidel kromě Tesly (stav v březnu 2022).
K výhodám jistě patří intuitivní koncept ovládání od Apple na optimalizovaném rozhraní CarPlay pro displeje a inovativní hlasové ovládání (Siri – Speech Interpretation and Recognition Interface), s nímž lze ovládat většinu funkcí, jako je telefonování, hudba, zprávy i navigace, aniž by to výrazněji odvádělo pozornost od řízení (používání rukou). To každopádně dodává CarPlay přidanou hodnotu včetně důležitého bezpečnostního faktoru.
Apple také povoluje stále více aplikací třetích stran, jako jsou Mapy Google pro užívání prostřednictvím CarPlay. Zájemce tak může při koupi vozidla ušetřit dodatečné náklady na drahý systém pro infotainment.
Prostřednictvím bezdrátové technologie CarPlay lze snadno navázat spojení mezi chytrým telefonem a vozidlem pomocí Bluetooth a WLAN. Samozřejmě je možné i řešení přes kabel.
Další výhodou je funkce aktualizace CarPlay včetně nových funkcí přímo přes iPhone.
Jedinou výraznou nevýhodou CarPlay je omezená nabídka funkcí, které se týkají například ovládání klimatizace nebo topení ve vozidle, nebo stále poněkud omezený počet dostupných aplikací. Jak bylo však oznámeno na konferenci WWDC 2022, od podzimu 2023 bude k dispozici nová verze, která bude mimo jiné umět ovládat i klimatizaci. Jako partneři byly v této souvislosti jmenovány společnosti Porsche a Audi.
Výhody a nevýhody bezdrátových řešení
Hlavní výhodou bezdrátových přístupů je, že odpadá zdlouhavé a pracné připojování externích zařízení. Uživatelé se tak již také nemusí potýkat s dalšími kabely v interiéru vozidla.
Kromě toho jsou nabíjecí zásuvky chytrých telefonů chráněny nebo se bez nich lze zcela obejít. Z hlediska ochrany proti prachu a vodě to znamená o jedno slabé místo méně. Na rozdíl od drátových řešení, kde musí být vždy k dispozici správný kabel se správnými zástrčkami, standard Qi umožňuje kombinovat všechny možné výrobce a značky (nabíječky a mobilního telefonu), protože většina zařízení je vzájemně kompatibilní.
Největší nevýhodou bezdrátového přístupu je stále relativně nízký nabíjecí výkon, který lze v současné době přenášet. Jak již bylo zmíněno, maximální nabíjecí výkon je 30 až 60 W. Současně jsou však ztráty energie ve formě tepla poměrně vysoké. Aktuální aplikace USB již mají výkon až 100 W (přes kabel) a u nových generací se počítá s výkonem až 250 W. Vzhledem k nižší účinnosti ve srovnání s kabelovým přístupem však uživatel musí být stále smířen s obrovskými ztrátami, pokud jde o rychlost nabíjení. O rychlém nabíjení zde nemůže zatím být řeč. Teplo vznikající při nabíjení také neprospívá baterii, což znamená, že je třeba počítat s rychlejším opotřebením. Aby byl zaručen bezchybný proces nabíjení, musí být navíc mobilní telefon umístěn na nabíjecí stanici v přesné pozici. Pokud v důsledku mírných otřesů sklouzne, proces nabíjení se přeruší, aniž by se to cestující ve vozidle musel dozvědět.
Pozitivní však je, že již bezvadně funguje bezdrátová datová komunikace mezi mobilním koncovým přístrojem a vozidlem nebo příslušnou řídicí jednotkou prostřednictvím WLAN nebo Bluetooth. V tomto případě lze do multimediálního systému přenést mnoho aplikací a s klidným svědomím upustit od kabelového řešení.
| Kategorie | Bezdrátové připojení – chytrý telefon s vozidlem |
Kabelové připojení – chytrý telefon s vozidlem |
|
|---|---|---|---|
| Nabíjecí výkon | – | + | |
| Rychlost přenosu dat | + | + | |
| Připojení | + | ++ | |
| Manipulace | + | 0 | |
| Náklady na adaptérový kabel | + | – | |
| Náklady na systém | 0 | + | |
Bezdrátové vs. kabelové připojení mezi vozidlem a chytrým telefonem
Jistota je jistota: kabelové připojení
Spolehlivější a efektivnější možností nabíjení je jistě přímé připojení chytrého telefonu k nabíjecímu modulu USB, vyvinutému přímo pro tento účel pomocí adaptérového kabelu. Tyto moduly jsou standardně instalovány do vozidel s nabíjecím výkonem až 100 W v jednoduchém nebo dvojitém provedení.
Aby se ušetřilo trochu místa navíc na palubní desce, lze se uchýlit k tzv. vzdáleným řešením, kdy je v palubní desce instalováno pouze zákaznické rozhraní a související elektronika je „ukryta“ jinde (např. v jiné řídicí jednotce).
Vzdálené zákaznické rozhraní s připojením C-KLIC vs. nabíjecí modul USB s konektorem USB-C
Shrnutí a závěr
Souhrnně lze říci, že funkce bezdrátového nabíjení je velmi praktická. Pokud jde o výkon a účinnost nabíjení, je však stále co zlepšovat. Pokud má být nabíjení rychlé a bezpečné, pak je rozhodně lepší volbou nabíjení pomocí kabelu.
V oblasti bezdrátového přenosu dat (Android Auto, CarPlay) se však zdá, že se již pokročilo mnohem dál. Komunikace s vozidlem funguje velmi spolehlivě prostřednictvím Bluetooth a WLAN a všechny potřebné aplikace lze přenést do systému pro infotainment. Kabelové připojení vyžaduje pouze první propojení pomocí systému Android Auto.
O Klausi Bramhoferovi
Klaus Bramhofer je vedoucím technického produktového managementu ve společnosti MD. Jeho úkolem je rozvíjet společnost MD jako dodavatele a partnera pro vývoj konektorových komponentů v automobilovém průmyslu. Se svými více než devíti lety zkušeností v oboru je skutečným odborníkem v této oblasti. Poté, co ve společnosti začínal jako aplikační inženýr, vybudoval a řídil vývojové oddělení na pozici Manager Development Sensor Cables (manažer vývoje senzorických kabelů). Kromě úzkého kontaktu se zákazníky a práce v globálním týmu si váží zejména mezikulturních zkušeností, které s sebou jeho práce přináší.
Zdroje:
Android Auto im Test: Funktionen, Apps, Auto-Hersteller, Varianten – PC-WELT (pcwelt.de)
Apple Carplay im Test: Funktionen, Apps, Anbieter, wireless Carplay – Macwelt
Induktives Qi-Ladegerät im Auto: Wozu? | mobile.de
