ICT車輛連接升級——更高的數(shù)據(jù)速率，更穩(wěn)健的可靠連接

電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道（文/李寧遠(yuǎn)）ICT產(chǎn)業(yè)已經(jīng)發(fā)展了很多年，市場份額已經(jīng)相對固化。而隨著智能網(wǎng)聯(lián)汽車的興起，ICT產(chǎn)業(yè)迎來了智能網(wǎng)聯(lián)汽車這個(gè)可觀的增量市場。ICT車輛正在引入先進(jìn)的自動(dòng)化功能，以幫助提高車輛效率、降低總成本。

ICT車輛發(fā)展趨勢

現(xiàn)在，ICT車輛正處于第二個(gè)階段部分自動(dòng)化階段中，輔助駕駛ADAS、360°攝像系統(tǒng)、V2V和V2I通訊以及豐富的基本安全功能已經(jīng)成為新型ICT車輛的標(biāo)準(zhǔn)要求。隨著技術(shù)進(jìn)步以及市場的發(fā)展，大多數(shù)新型車輛的自動(dòng)化功都將達(dá)到較高水平。未來的ICT車輛將對其周圍環(huán)境和前方路線有更全面的掌控，會(huì)向控制中心發(fā)送反饋，對反饋信息進(jìn)行分析并采取相應(yīng)措施，來提高性能和效率。目前ICT車輛大致可以分為等商業(yè)車輛、非道路工業(yè)車輛以及農(nóng)業(yè)車輛。

ICT乘用車輛的發(fā)展趨勢圍繞著安全、高效以及可持續(xù)性。車輛裝上傳感器和攝像頭，實(shí)現(xiàn)更復(fù)雜的盲點(diǎn)檢測和報(bào)警功能。遙測技術(shù)有利于路線規(guī)劃，同時(shí)優(yōu)化駕駛行為。車輛與車輛間的通訊能使駕駛員有秩序地行駛，車輛對基礎(chǔ)設(shè)施的通訊對于ADAS以及最終完成自動(dòng)駕駛也至關(guān)重要。這些功能都依賴于傳感器網(wǎng)絡(luò)和高速低延遲的數(shù)據(jù)連接。

ICT非道路工程車輛看重工作效率，在多技術(shù)加持下使機(jī)器能夠高效可靠地運(yùn)行。這一趨勢的難題是通過傳感器增強(qiáng)車輛與環(huán)境的連接性，使其能夠從環(huán)境中獲取關(guān)鍵信息，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)響應(yīng)。另一方面，預(yù)測性維護(hù)也是一個(gè)重要工具，有助于車輛的工作效率。高級預(yù)測功能在車輛或機(jī)器發(fā)生故障前，就可以預(yù)測零件何時(shí)可能發(fā)生故障或需要更換。這一功能同樣需要多樣的傳感器搭配構(gòu)建可預(yù)測性監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)。

農(nóng)業(yè)車輛的ICT發(fā)展聚焦在如何提高生產(chǎn)力。機(jī)械和自動(dòng)化方面的進(jìn)展已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了部分智能農(nóng)作需求。后續(xù)的精進(jìn)同樣是圍繞數(shù)據(jù)展開，通過廣泛的數(shù)據(jù)來分析決策如何為農(nóng)業(yè)降本增效。這一環(huán)節(jié)也依賴大量的傳感器。

ICT車輛發(fā)展帶來的連接系統(tǒng)改變

上面這些發(fā)展趨勢里，很明顯地可以看到，網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)架構(gòu)越來越復(fù)雜，只有這樣才能讓低延遲、高速率的V2X成為可能。ICT車輛對自動(dòng)化功能和數(shù)據(jù)連接的需求正在不斷增加，很快就會(huì)達(dá)到CAN總線其性能上限。先進(jìn)車輛功能所需的帶寬會(huì)越來越高，即便添加更多的CAN也難以支持，CAN已經(jīng)開始向以太網(wǎng)過渡。

在車輛的傳感器融合中，傳感器互相連接形成一個(gè)中央控制單元，處理的數(shù)據(jù)量越多，需要的帶寬就越大，而較大的帶寬又提升了對于能夠處理更高速度的連接器和電纜的需求，以及對于速度能到達(dá)1Gbit以太網(wǎng)的需求。

這一點(diǎn)從近幾年的車用連接器發(fā)展也能看出來，為了升級車輛中的連接系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)，近幾年車用連接器技術(shù)都聚焦于高速數(shù)據(jù)應(yīng)用。以太網(wǎng)肯定是比CAN快得多的，100BASE-T1和1000BASE-T1以太網(wǎng)協(xié)議通過UTP傳輸?shù)乃俾士蛇_(dá)1GB/s，CAN的傳輸速率僅為500kB，CAN-FD也僅有1MB/s。向以太網(wǎng)過渡，大幅增加了網(wǎng)絡(luò)中使用的設(shè)備數(shù)量，而且傳輸速度快得多。

適用于ICT汽車的以太網(wǎng)連接組件

適用于ICT汽車的以太網(wǎng)連接組件需要能夠滿足提高帶寬和速度的以太網(wǎng)協(xié)議需求，并有著可靠的耐用性。這類以太網(wǎng)連接器都會(huì)進(jìn)行加固密封，保證在高要求的操作環(huán)境中有足夠的使用壽命，且能保證故障率。

像TE最新推出的ICT車輛以太網(wǎng)連接器產(chǎn)品組合MCON系列就采用堅(jiān)固耐用的全雙工、線對線連接，并進(jìn)行了加固和密封。為了提升可靠性，端子可以采取多觸點(diǎn)技術(shù)，通過增大接觸點(diǎn)面積來提升連接可靠性。為ICT工業(yè)和商用車輛行業(yè)設(shè)計(jì)的以太網(wǎng)連接器使用汽車連接器作為基礎(chǔ)，和現(xiàn)階段電動(dòng)汽車上的連接器一樣，這些ICT以太網(wǎng)連接器基本都會(huì)內(nèi)置二次鎖功能，用于固定端子。

圖源：TE

這些傳感器連接外部攝像頭和傳感模塊，從而使用以太網(wǎng)差分信號傳輸通信協(xié)議來增強(qiáng)車輛的態(tài)勢感知和安全性。而且通常這些連接組件采用模塊化設(shè)計(jì)具有多樣的適用性，可用于直通應(yīng)用或ECU應(yīng)用。目前市面上有數(shù)據(jù)傳輸速率100MB/秒和1Gb/秒兩種連接器類型，對應(yīng)ICT車輛雷達(dá)、激光雷達(dá)、攝像頭、車載信息系統(tǒng)裝置等不同的以太網(wǎng)架構(gòu)連接。

小結(jié)

從電氣角度來看，不同的ICT車輛類型選用的以太網(wǎng)連接器差別不大，如對比乘用車以太網(wǎng)連接和工業(yè)車輛以太網(wǎng)連接。不過從應(yīng)用角度出發(fā)，在條件相對更嚴(yán)苛的非道路工程車環(huán)境中，以太網(wǎng)的連接組件需要更強(qiáng)的機(jī)械性能以及更好的抗振性能。