速銳得解碼汽車以太網(wǎng)技術(shù)特點(diǎn)接口定義數(shù)據(jù)傳輸及應(yīng)用

在當(dāng)前的汽車工業(yè)中，隨著技術(shù)的飛速發(fā)展，車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)也在不斷進(jìn)步與更新。其中，具備以太網(wǎng)的車型已成為一個新興趨勢，這主要?dú)w功于車載以太網(wǎng)技術(shù)在車內(nèi)帶寬需求較高的系統(tǒng)上的應(yīng)用，如高級駕駛輔助系統(tǒng)（ADAS）、車載診斷系統(tǒng)（OBD）以及車載信息娛樂系統(tǒng)等。汽車以太網(wǎng)作為一項(xiàng)重要的技術(shù)革新，正逐漸成為現(xiàn)代汽車設(shè)計(jì)中不可或缺的一部分。這項(xiàng)技術(shù)的引入不僅極大地提高了車輛內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸速率，還為智能駕駛、車聯(lián)網(wǎng)等新興功能提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支持。速銳得將深入探討車載以太網(wǎng)的技術(shù)特點(diǎn)、應(yīng)用范圍及具體車型實(shí)例，為感興趣的達(dá)人或?qū)I(yè)人士提供我們的參考和見解。

汽車以太網(wǎng)是一種基于IEEE標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，它使得汽車內(nèi)部的各種設(shè)備能夠通過以太網(wǎng)進(jìn)行高速數(shù)據(jù)交換，簡單地理解就是一個更高級的網(wǎng)關(guān)。這一技術(shù)的應(yīng)用范圍非常廣泛，從基本的娛樂信息系統(tǒng)到高級的駕駛輔助系統(tǒng)，甚至是車輛間的通信，都離不開高速且可靠的數(shù)據(jù)傳輸。

尤其是在自動駕駛技術(shù)日益成熟的背景下，汽車以太網(wǎng)的重要性愈發(fā)凸顯。自動駕駛汽車需要處理和傳輸大量的數(shù)據(jù)，包括來自傳感器的數(shù)據(jù)、圖像識別信息以及實(shí)時(shí)決策指令等。比如很多汽車高精度的傳感器SENT協(xié)議下，每秒就有300萬幀的數(shù)據(jù)廣播，一般傳統(tǒng)的汽車網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已無法滿足這種高速、大容量的數(shù)據(jù)傳輸需求。因此，汽車以太網(wǎng)也憑借其高效率和高帶寬的優(yōu)勢，成為實(shí)現(xiàn)自動駕駛的關(guān)鍵技術(shù)之一。

隨著速銳得模式（主要是數(shù)據(jù)賦能平臺智能變革方向）車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的推廣及應(yīng)用，汽車數(shù)據(jù)與外界的連接越來越緊密。這不僅要求汽車能夠高效地處理內(nèi)部CAN數(shù)據(jù)，LIN數(shù)據(jù)，還需要與外部的通信網(wǎng)絡(luò)及數(shù)據(jù)平臺無縫對接，進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)挖掘、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)應(yīng)用。汽車以太網(wǎng)在此方面展現(xiàn)出了巨大的潛力，它能夠支持車輛與交通基礎(chǔ)設(shè)施、其他車輛甚至行人之間的通信，為實(shí)現(xiàn)智能交通系統(tǒng)提供了可能，比如我們做保時(shí)捷汽車的時(shí)候，整車的無線智能網(wǎng)關(guān)由青島一家公司生產(chǎn)，內(nèi)部不僅有RJ45接口，還有CAN、LIN及各種通信網(wǎng)絡(luò)接口。

車載以太網(wǎng)的技術(shù)特點(diǎn)

高數(shù)據(jù)傳輸能力：與傳統(tǒng)的車載網(wǎng)絡(luò)不同，車載以太網(wǎng)可以提供更高的數(shù)據(jù)傳輸能力，這對于帶寬密集型應(yīng)用是必需的。

滿足特殊需求：車載以太網(wǎng)的設(shè)計(jì)滿足了車內(nèi)特殊環(huán)境的要求，包括對電磁干擾（EMI/RF）的抗干擾能力、高帶寬、低延遲以及音視頻同步等。

物理網(wǎng)絡(luò)的實(shí)現(xiàn)：利用單對非屏蔽雙絞線，車載以太網(wǎng)可以實(shí)現(xiàn)高達(dá)100Mbit/s甚至1Gbit/s的數(shù)據(jù)傳輸速率，這對于未來的汽車技術(shù)發(fā)展具有重要意義。

以太網(wǎng)每個ECU節(jié)點(diǎn)上只有一個以太網(wǎng)端口，交換機(jī)有多個以太網(wǎng)端口，每個節(jié)點(diǎn)與交換機(jī)之間都是通過網(wǎng)線點(diǎn)對點(diǎn)相連，節(jié)點(diǎn)與節(jié)點(diǎn)之間都不直接相連。

這與CAN網(wǎng)絡(luò)的總線式拓?fù)渫耆煌?，CAN網(wǎng)絡(luò)是所有的節(jié)點(diǎn)都通過總線相互直接連接，所以CAN網(wǎng)絡(luò)可以稱為CAN總線，但是以太網(wǎng)只能叫以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)。

以太網(wǎng)****技術(shù)的多樣性

多種總線技術(shù)共存：目前車輛使用的總線技術(shù)包括CAN、LIN、FlexRay、MOST、LVDS及車載以太網(wǎng)等，呈現(xiàn)出多種總線技術(shù)并存的狀態(tài)。

車載以太網(wǎng)的優(yōu)勢：與其他總線技術(shù)相比，車載以太網(wǎng)在帶寬分配、低延遲及同步實(shí)時(shí)性等方面具有明顯優(yōu)勢，尤其在滿足未來車載高帶寬應(yīng)用需求方面。

車載以太網(wǎng)的應(yīng)用場景

信息娛樂系統(tǒng)：在車載信息娛樂系統(tǒng)方面，以太網(wǎng)能夠提供足夠的帶寬保證多媒體內(nèi)容的流暢傳輸與播放。

高級駕駛輔助系統(tǒng)：對于需要處理大量數(shù)據(jù)的高級駕駛輔助系統(tǒng)（ADAS），車載以太網(wǎng)能夠確保數(shù)據(jù)的快速、準(zhǔn)確傳輸。

具備以太網(wǎng)的車型實(shí)例

特斯拉Model S：特斯拉作為電動汽車的領(lǐng)頭羊，其Model S車型已經(jīng)采用了車載以太網(wǎng)技術(shù)，用以支持其高級自動駕駛功能和高性能車載娛樂系統(tǒng)。

寶馬7系：寶馬7系作為高端豪華車的代表，也在其最新一代中引入了車載以太網(wǎng)技術(shù)，以提升車輛的智能連接性和用戶體驗(yàn)。

奧迪e-tron：奧迪e-tron作為奧迪品牌的電動SUV，Q系列也配備了車載以太網(wǎng)，用于支撐其先進(jìn)的駕駛輔助系統(tǒng)和豐富的車載娛樂功能。

保時(shí)捷、智己、星越、猛士等等。

此外，隨著車載以太網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展與普及，未來將有更多的車型采用此技術(shù)，以滿足日益增長的高帶寬車載應(yīng)用需求。

速銳得提出的符合自身發(fā)展的以太網(wǎng)技術(shù)解決方案

速銳得在2024年布局以太網(wǎng)的數(shù)據(jù)采集與研究，從協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)、硬件設(shè)計(jì)、圖紙?jiān)O(shè)計(jì)、硬件選型、接口定義、軟件框架、庫函數(shù)調(diào)用、接入自己的車型數(shù)據(jù)庫，實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程采集、遠(yuǎn)程分析、遠(yuǎn)程建立算法，遠(yuǎn)程解碼等多種靈活的方式，實(shí)現(xiàn)全球性的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸與采集工作目標(biāo)。

車載以太網(wǎng)與CAN總線都是差分信號傳輸，都有專用的收發(fā)器芯片，傳輸介質(zhì)也都使用雙絞線。以太網(wǎng)的收發(fā)器接口電路包括共模電感、直流阻斷電容（DC）、共模終端網(wǎng)絡(luò)（CMT）和可選的ESD，與CAN接口電路的主要差異是終端電路和直流阻斷電容。車載以太網(wǎng)的速率要快得多，速率范圍為10M-10Gbps，高速率適合數(shù)據(jù)量大，實(shí)時(shí)性強(qiáng)的系統(tǒng)應(yīng)用，比如智能駕駛、車聯(lián)網(wǎng)、智能座艙、環(huán)視、雷達(dá)等產(chǎn)品，我們主要使用的是MAC幀中的目標(biāo)地址、源地址、幀類型和數(shù)據(jù)這幾部分。

隨著5G技術(shù)的商用化，汽車以太網(wǎng)的發(fā)展迎來了新的機(jī)遇。5G網(wǎng)絡(luò)的高速率、低延遲特性與汽車以太網(wǎng)的技術(shù)需求不謀而合，兩者的結(jié)合有望進(jìn)一步推動車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，為自動駕駛、遠(yuǎn)程控制等功能提供更加穩(wěn)定和高效的網(wǎng)絡(luò)支持。

環(huán)保和節(jié)能已成為全球汽車行業(yè)的重要發(fā)展方向。汽車以太網(wǎng)的應(yīng)用有助于降低汽車內(nèi)部電子設(shè)備的能耗，通過優(yōu)化數(shù)據(jù)的傳輸方式減少能量消耗，從而響應(yīng)節(jié)能減排的號召。

以太網(wǎng)的集成度越來越高，它正在從單一的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€多功能的智能平臺。未來的汽車以太網(wǎng)將不僅僅是數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐ǖ溃羌瘮?shù)據(jù)分析、處理于一體的智能中心，為汽車智能化提供更加強(qiáng)大的支持。

汽車以太網(wǎng)作為一項(xiàng)前沿技術(shù)，正逐步改變著汽車行業(yè)的面貌。從提高自動駕駛的實(shí)現(xiàn)可能性，到促進(jìn)車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，跨域的汽車網(wǎng)絡(luò)再到與新一代通信技術(shù)的結(jié)合，汽車以太網(wǎng)展現(xiàn)出了巨大的發(fā)展?jié)摿蛷V闊的應(yīng)用前景。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和應(yīng)用的深入，汽車以太網(wǎng)將在未來的汽車行業(yè)中扮演越來越重要的角色。

你看，車載以太網(wǎng)技術(shù)因其獨(dú)特的高數(shù)據(jù)傳輸能力、低延遲及適應(yīng)車載環(huán)境的特殊設(shè)計(jì)，正在成為越來越多高端及新能源電動車型的選擇，等到技術(shù)的不斷成熟和成本的進(jìn)一步降低，預(yù)計(jì)未來車載以太網(wǎng)將成為更多車型的標(biāo)準(zhǔn)配置，為消費(fèi)者帶來更加安全、舒適和智能化的駕駛體驗(yàn)。

審核編輯 黃宇