兆越高精度時間同步交換機為車路云一體化建設(shè)加碼

背景

智能網(wǎng)聯(lián)汽車，作為當(dāng)今科技領(lǐng)域最炙手可熱的話題之一，正以其前所未有的速度改變著人們的出行方式。隨著智能網(wǎng)聯(lián)汽車的快速發(fā)展，"車路云一體化"成為了一項重要的技術(shù)創(chuàng)新，它將車輛、道路基礎(chǔ)設(shè)施和云計算等技術(shù)緊密結(jié)合，為智能交通管理和自動駕駛提供了有效解決方案。今年7月，我國工業(yè)和信息化部等五部門公布了包括北京、上海、重慶等20個城市在內(nèi)的首批智能網(wǎng)聯(lián)汽車"車路云一體化"應(yīng)用試點城市，這為全國智能交通體系的構(gòu)建奠定了基礎(chǔ)。

什么是車路云一體化？

所謂“車路云一體化”，旨在打破智能網(wǎng)聯(lián)汽車的孤立狀態(tài)，通過新一代信息與通信技術(shù)，將人、車、路、云的物理空間和信息空間融合為一體，基于系統(tǒng)協(xié)同感知、決策與控制，實現(xiàn)智能網(wǎng)聯(lián)汽車交通系統(tǒng)的安全、節(jié)能、舒適及高效運行的信息物理系統(tǒng)。該系統(tǒng)由車輛及其他交通參與者、路側(cè)基礎(chǔ)設(shè)施、云控平臺、相關(guān)支撐平臺、通信網(wǎng)等組成。

在“車路云一體化”這一系統(tǒng)中，需要大量的傳感器、控制器、執(zhí)行器等精密同步協(xié)作，才能做出合理的駕駛決策，避免安全事故。而車路通信的時延準(zhǔn)確性更為重要，只有路側(cè)數(shù)據(jù)與車輛端數(shù)據(jù)在時間上緊密同步，才能發(fā)揮路側(cè)數(shù)據(jù)的作用，保障車輛駕駛安全。因此，在車路云一體化系統(tǒng)中，高精度時間同步技術(shù)是保障系統(tǒng)穩(wěn)定運行的關(guān)鍵。

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上海兆越高精度時間同步交換機的應(yīng)用

上海兆越通訊技術(shù)有限公司依托自身在智能交通相關(guān)領(lǐng)域的經(jīng)驗積累，推出了多款高精度時間同步工業(yè)以太網(wǎng)交換機及一體化解決方案，憑借“低延時”、“高可靠”、“確定性傳輸”等特點滿足“車路云一體化”的項目需求，在北京、河北、香港、日本等多個國內(nèi)外城市車路云項目中發(fā)揮著重要的作用。

應(yīng)用優(yōu)勢

• 確保時間同步精度?：支持IEEE 1588時間同步協(xié)議，能夠?qū)崿F(xiàn)微秒級甚至納秒級的時間同步精度。這種高精度的時間同步對于車路云項目中的傳感器、控制器和執(zhí)行器等設(shè)備的協(xié)同工作至關(guān)重要，能夠確保各設(shè)備之間的精確同步，從而提高系統(tǒng)的整體效率和可靠性。?
• ?提高系統(tǒng)可靠性?：能夠確保網(wǎng)絡(luò)中的各個設(shè)備都保持高度一致的時間基準(zhǔn)，從而提高整個系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。這對于智能交通系統(tǒng)中的車路協(xié)同、智能交通信號控制等應(yīng)用尤為重要。?
• ?降低通信延遲?：通過高精度時間同步，可以最小化通信延遲，確保車路云項目中的數(shù)據(jù)傳輸及時且準(zhǔn)確。這對于實時性要求高的車路協(xié)同系統(tǒng)來說，能夠顯著提升系統(tǒng)的響應(yīng)速度和用戶體驗?。
• ?支持多種通信協(xié)議?：支持多種通信協(xié)議，能夠適應(yīng)不同的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境和需求，提供靈活的通信解決方案?。
• ?適應(yīng)復(fù)雜環(huán)境?：具備高效性、可靠性和安全性等特點，能夠在復(fù)雜惡劣的交通環(huán)境中穩(wěn)定工作，保障系統(tǒng)的正常運行?。

應(yīng)用方案

路側(cè)智能感知（獨立高精度PTP）網(wǎng)絡(luò)方案

路側(cè)智能感知系統(tǒng)主要由傳感器設(shè)備、通訊設(shè)備和邊緣計算設(shè)備組成。傳感器設(shè)備包括攝像頭、雷達、激光雷達等，用于收集路側(cè)環(huán)境數(shù)據(jù)；通訊設(shè)備通過蜂窩網(wǎng)絡(luò)、V2X通信等方式傳輸數(shù)據(jù)和控制信號；邊緣計算設(shè)備負責(zé)現(xiàn)場數(shù)據(jù)處理和特征提取。其主要功能包括環(huán)境感知、事件檢測、目標(biāo)分類與跟蹤、危險警示和交通管理等?

方案特點：

• 該方案的核心設(shè)備為MWG-2620-PTP，通過其內(nèi)置的GPS/北斗對時模塊接收衛(wèi)星時間信號，實現(xiàn)高精度時間同步。
• MWG-2620-PTP作為PTP主時鐘，將同步后的時間通過PTP協(xié)議分發(fā)給網(wǎng)絡(luò)中的各個終端設(shè)備。
• MIE-2820-PTP交換機則作為PTP網(wǎng)絡(luò)中的中繼設(shè)備，確保時間信號在網(wǎng)絡(luò)中的準(zhǔn)確傳遞。提高各區(qū)域網(wǎng)絡(luò)對時精度。

自動駕駛車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)（gPTP交換機）方案

車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是指安裝在汽車內(nèi)部，用于實現(xiàn)汽車內(nèi)部各部件之間以及外部網(wǎng)絡(luò)進行交互的系統(tǒng)，是智能網(wǎng)聯(lián)車的重要組成部分，為智能網(wǎng)聯(lián)車提供更加便捷、安全、智能的通信方式。車載網(wǎng)絡(luò)通常采用分層拓撲結(jié)構(gòu)包括：作為車載系統(tǒng)的中央控制單元負責(zé)數(shù)據(jù)處理、決策和控制的域控裝置;提供環(huán)境感知數(shù)據(jù)，用于自動駕駛的決策支持的車載雷達;連接域控裝置和車載雷達，確保數(shù)據(jù)通信和時間同步的gPTP交換機。

方案特點：

• 該交換機采用壁掛式安裝，安全可靠。將域控裝置、gPTP交換機和車載雷達按照網(wǎng)絡(luò)拓撲進行連接。
• 軟件配置：在域控裝置和車載雷達上安裝支持gPTP的驅(qū)動和協(xié)議棧。配置gPTP交換機，使其能夠識別并處理gPTP報文。設(shè)置主時鐘設(shè)備（通常是域控裝置）和從時鐘設(shè)備（車載雷達），確保時間同步精度。
• 通過gPTP交換機發(fā)送時間同步報文，驗證時間同步精度，確保誤差在預(yù)期范圍內(nèi)（通常在納秒級別）。
• 通過網(wǎng)絡(luò)傳輸模擬數(shù)據(jù)包，驗證域控裝置與車載雷達之間的通信質(zhì)量和穩(wěn)定性。

產(chǎn)品特點：

• ?高精度時間同步?：支持IEEE 1588協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，能夠?qū)崿F(xiàn)納秒級的時間同步精度。
• 兼容性與靈活性：部分產(chǎn)品支持IEEE 1588V1/v2標(biāo)準(zhǔn)雙版本兼容，可以與更多類型的設(shè)備實現(xiàn)互聯(lián)互通，提高整個網(wǎng)絡(luò)的兼容性和靈活性。
• ?支持GPS/北斗雙模對時?：交換機內(nèi)置高精度GPS/北斗對時模塊，通過天線接收衛(wèi)星信號，授時精度可達20ns，確保時間同步的準(zhǔn)確性。
• ?支持多種對時模式?：包括OC模式、BC模式、TC模式，適用于不同的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境和對時需求。
• ?分散式部署?：交換機支持分散式部署，可以在各匯聚交換機位置增加主時鐘，提高區(qū)域部分終端的對時精度，并可作為備份時鐘使用?。
• 國產(chǎn)化：CronetCC-3956-PTP系列產(chǎn)品其元器件國產(chǎn)化率達到100%且已通過“廣五所”權(quán)威認證。???

隨著技術(shù)的不斷進步和政策的持續(xù)支持，車路云一體化建設(shè)已成為推動智能網(wǎng)聯(lián)汽車乃至整個交通行業(yè)轉(zhuǎn)型升級的關(guān)鍵力量，未來上海兆越將繼續(xù)發(fā)揮技術(shù)創(chuàng)新優(yōu)勢，持續(xù)強化與行業(yè)鏈上下游企業(yè)的協(xié)同合作，助力智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，為智能交通行業(yè)可持續(xù)發(fā)展貢獻力量。