汽車以太網(wǎng)傳輸通道的理解

羅森伯格陪你做車載——汽車以太網(wǎng)（一）

大家好，作為《羅森伯格陪你做車載》系列文章。此次我們羅森伯格應(yīng)用工程師張啟帆先生在這里推出第二系列——（汽車以太網(wǎng)）。隨著汽車智能網(wǎng)聯(lián)的到來(lái)，娛樂(lè)系統(tǒng)和高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng)（ADAS）的數(shù)據(jù)傳輸也越來(lái)越重要，汽車以太網(wǎng)的出現(xiàn)，承載了我們對(duì)未來(lái)數(shù)據(jù)傳輸?shù)母咝枨蟆Ｏ旅媸俏覀儗?duì)以太網(wǎng)傳輸通道的理解。我們期待與業(yè)界同仁共同交流前沿技術(shù)，探討行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)。歡迎大家持續(xù)關(guān)注系列文章。小編閑話少續(xù)，請(qǐng)大家閱讀今天的文章。

汽車以太網(wǎng)

車載網(wǎng)絡(luò)發(fā)展到今天，已有諸如CAN（FD），LIN， FlexRay， MOST等成熟的PHY層協(xié)議，也有基于LVDS/USB技術(shù)被廣泛應(yīng)用的鏈路傳輸型式。但是，隨著時(shí)間的遷移，相關(guān)的協(xié)議和技術(shù)已逐漸不能滿足當(dāng)時(shí)/當(dāng)前的傳輸需求。例如CAN（FD）和LIN，傳輸速率最高分別是2Mbit/s和19.2Mbit/s，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足當(dāng)前大規(guī)模應(yīng)用的需求，只是因?yàn)楦叻€(wěn)定性和快速響應(yīng)性，還被用于動(dòng)力總成的ECU控制。FlexRay支持的數(shù)據(jù)傳輸速率不高，且其較CAN（FD）和LIN來(lái)說(shuō)復(fù)雜程度更高，加之相關(guān)組織推動(dòng)不力，即使整個(gè)協(xié)議的完成度很高，也鮮有廠商真正用于其底盤或傳動(dòng)系統(tǒng)中。

光纖由于具備良好的傳遞性，始終被一些廠商所推崇，希望被用于車載應(yīng)用。上世紀(jì)90年代，汽車音頻傳輸產(chǎn)生了豐富的需求，在光纖應(yīng)用之前，沒(méi)有合適的傳輸系統(tǒng)能夠支持，其時(shí)日本塑料光纖技術(shù)漸進(jìn)成熟，原有玻璃光纖脆弱的缺點(diǎn)也被彌補(bǔ)。占據(jù)天時(shí)地利，基于光學(xué)傳導(dǎo)的MOST協(xié)議應(yīng)運(yùn)而生。它很快也迎來(lái)了較大的發(fā)展，甚至短暫用于視頻數(shù)據(jù)傳輸。不過(guò)雖然最終其最高速率升至MOST150，也伴以推出較低成本的同軸方案，但因?yàn)镸OST的高壟斷特性，導(dǎo)致其擴(kuò)展兼容特性很差。

到了2012年時(shí)，150Mbit/s的速率也真正不能滿足高清視頻、圖像數(shù)據(jù)，以及伴隨ADAS的高清、超清攝像頭應(yīng)用等更高的傳輸需求了。拿一個(gè)常規(guī)的高清720P攝像頭為例，在不壓縮的情況下，所需的傳輸速率就達(dá)到了約1.6Gbps。LVDS鏈路傳輸抗EMI的先天優(yōu)勢(shì)和高速率的支持，使其在近年的相似應(yīng)用中炙手可熱。還有更明確指出連接形式和測(cè)試方式的USB，也被廣泛用于車載網(wǎng)絡(luò)的干路傳輸。但無(wú)論是LVDS還是USB都大大增加了整車布線的復(fù)雜性和使用的特殊線纜種類。

基于以上種種情況和現(xiàn)狀，汽車工程師們也在思考，是否可以引入一種廣泛用于各領(lǐng)域的協(xié)議，這種協(xié)議支持較高的速率傳輸，又對(duì)于鏈路連接形式有歸一性，使整車鏈接種類降低，成本降低，同時(shí)能將汽車輕松簡(jiǎn)便扁平化的連接世界。最終，于上世紀(jì)70年代誕生的以太網(wǎng)以其各種相適應(yīng)的特性而入選。誠(chéng)然，汽車以太網(wǎng)的誕生有一定的偶然，但正是因最初寶馬工程師的決定和堅(jiān)持，汽車以太網(wǎng)才可以健康快速地發(fā)展到今天。

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