TPMS（轮胎压力监测系统）作为汽车主动安全的重要配置，其核心依赖于无线技术实现轮胎与车身之间的数据传输，目前主流的TPMS无线技术主要分为两种：基于射频（RF）的无线传输技术和基于低功耗广域网（LPWAN）的升级技术，其中射频技术又细分为主动式和被动式，而LPWAN技术则代表了未来智能化的发展方向。
主动式TPMS是目前应用最广泛的方案,其核心技术为射频（RF）通信，每个轮胎内部都集成了一颗微型传感器单元，包含压力传感器、温度传感器、微控制器（MCU）和射频发射模块，传感器以固定间隔（通常为30秒至2分钟）或触发式（如压力变化超过阈值时）采集轮胎的压力、温度、电压以及加速度等信息，经过MCU处理后，通过射频发射模块将数据以特定频率发送至车内的接收器，射频频率方面，全球存在多个标准，如美国的433MHz、欧洲的434MHz以及中国的779MHz，这些频段属于ISM（工业、科学和医疗）频段，无需授权即可使用，但需满足当地无线电管理委员会的功率限制（通常不超过10dBm），主动式TPMS的优势在于实时性强、数据精度高，且传感器独立供电，一般采用锂电池设计，使用寿命可达5-10年，但其缺点也十分明显：传感器位于高速旋转的轮胎内部，长期承受高温、高压和离心力的考验，对器件可靠性要求高；电池寿命有限，更换时需拆卸轮胎，维护成本较高；射频信号在金属车身和地面的遮挡下可能出现衰减，尤其是在越野或复杂路况下，需通过优化天线设计和信号纠错算法来保障通信可靠性。
被动式TPMS则通过无源射频标签（RFID）技术实现监测，其传感器本身不包含电池，能量来源于车外读写器发射的射频信号，当车辆驶入读写器的识别区域时，读写器发出的电磁波被传感器标签的天线接收并转化为电能，激活标签内的芯片，从而读取并存储轮胎压力信息，再通过反射信号将数据回传至接收系统，被动式TPMS的优势在于传感器无需电池，使用寿命理论上与轮胎寿命一致，且成本较低，适用于对实时性要求不高的场景，如静态胎压监测或 fleet 管理系统，其局限性也十分突出：通信距离短（通常不超过1米），需车辆低速靠近读写器才能触发数据传输，无法实现动态实时监测；数据传输速率低，难以支持多参数并发传输；标签的读取率易受金属部件、轮胎花纹和角度的影响，可靠性不如主动式方案，被动式TPMS目前多用于商用车辆或特定场景的辅助监测，乘用车领域仍以主动式为主。
随着车联网（V2X）和智能汽车的发展，基于LPWAN技术的TPMS逐渐成为研究热点，LPWAN技术以低功耗、远距离、广覆盖为核心特点，代表性技术包括NB-IoT（窄带物联网）、LoRa（远距离无线电）和Sigfox等，与传统射频技术相比，LPWAN-TPMS的传感器在数据传输方式上实现了突破：传感器采集数据后，可通过内置的LPWAN模块直接连接到移动通信基站或LoRa网关，将数据上传至云端服务器，再通过车联网终端推送给驾驶员或车辆控制系统，这种架构的优势在于通信距离远（NB-IoT覆盖可达数公里，LoRa在无遮挡环境下可达10公里以上）、穿透性强（可穿透建筑和部分障碍物），且支持海量连接，适合车队管理和云端数据分析，LPWAN模块的低功耗特性（电池寿命可达10年以上）解决了传统主动式TPMS的电池寿命瓶颈，LPWAN-TPMS的推广仍面临挑战：需要依赖移动通信网络或专用网基础设施，部署成本较高；数据传输存在一定延迟（秒级至分钟级），无法满足极端工况下的实时报警需求；不同LPWAN技术（如NB-IoT与LoRa）的兼容性和标准化问题尚未完全统一，制约了其规模化应用。
为更直观对比不同TPMS无线技术的特性,可参考下表：
| 技术类型 | 工作频率 | 通信距离 | 功耗特点 | 实时性 | 成本 | 应用场景 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 主动式RF | 433/434/779MHz | 10-30米 | 电池供电，寿命5-10年 | 高（秒级） | 较高 | 乘用车主流方案 |
| 被动式RFID | 125kHz/13.56MHz | <1米 | 无源，能量捕获 | 低（需触发） | 低 | 商用车静态监测 |
| LPWAN（NB-IoT） | 900MHz/1.8GHz | 数公里 | 电池供电，寿命>10年 | 中（秒级） | 高 | 智能网联汽车、车队管理 |
| LPWAN（LoRa） | 868MHz/915MHz | 5-10公里 | 电池供电，寿命>10年 | 中（秒级） | 中高 | 特定区域车辆监控 |
综合来看,主动式RF技术凭借成熟的技术方案和良好的实时性，仍是当前TPMS市场的主流选择；被动式RFID则凭借低成本优势在特定领域占据一席之地；而LPWAN技术凭借低功耗和广覆盖特性，有望成为未来智能汽车TPMS升级的重要方向，其发展将随着车联网基础设施的完善和标准化进程的推进而加速，无论采用何种无线技术，TPMS的核心目标始终不变——通过实时监测轮胎状态，保障行车安全，减少因胎压异常引发的事故风险。
相关问答FAQs
Q1：TPMS传感器的电池寿命到期后必须更换整个传感器吗？
A：是的，目前主流的主动式TPMS传感器将电池、压力传感器、MCU等集成于一体，采用不可拆卸的封装设计，电池耗尽后，无法单独更换，需更换整个传感器总成，建议在电池寿命到期前（通常为5-10年）及时更换，以免影响监测功能，部分高端车型提供传感器电池更换服务，但需专业设备拆卸轮胎，成本较高。
Q2：LPWAN-TPMS会比传统RF-TPMS更耗电吗？
A：恰恰相反，LPWAN技术（如NB-IoT、LoRa）的核心优势之一是低功耗，传统RF-TPMS需频繁短距离发射信号（每分钟数次），而LPWAN-TPMS采用间歇性长距离传输，且支持深度睡眠模式，电池寿命可达10年以上，显著长于传统RF-TPMS的5-10年，但需注意，LPWAN模块的初始功耗可能略高于RF模块，通过优化通信协议和睡眠策略可实现整体功耗的降低。
