智能汽車是否可以使用以太網(wǎng)架構(gòu)解決數(shù)據(jù)帶寬和傳輸問題？

隨著智能汽車中大量傳感器的使用，數(shù)據(jù)量迅速增加，而這些數(shù)據(jù)給傳輸環(huán)節(jié)帶來巨大挑戰(zhàn)。

Maxim Integrated汽車事業(yè)部執(zhí)行總監(jiān)Balagopal Mayampurath在接受采訪時表示，這一挑戰(zhàn)主要體現(xiàn)在三個方向。

挑戰(zhàn)一是信號傳輸系統(tǒng)必須大幅度提升帶寬，這一需求在未來三年至少提高25倍。挑戰(zhàn)二是智能汽車內(nèi)部大量設備的采用，使得信號互聯(lián)的復雜度大大增加。挑戰(zhàn)三是必須保證來自攝像頭等傳感器數(shù)據(jù)的完整性和安全性，傳感器數(shù)據(jù)要安全地傳輸?shù)教幚韱卧?，處理單元要?a target="_blank">信息轉(zhuǎn)輸?shù)斤@示屏上，這些環(huán)節(jié)都需要正確的信號傳輸，這樣才能確保智能汽車運行的安全。

據(jù)Strategy Analytics預測，從今年到2020年，帶寬需求預計提高大約25倍。更高的幀率和分辨率只會給汽車帶寬帶來更大的壓力。然而，這是支持迅速擴張在線數(shù)據(jù)容量、高級輔助駕駛系統(tǒng)必不可少的，以支持視頻流、視頻會議、游戲和社交媒體等車內(nèi)活動。

Balagopal Mayampurath認為，為了使汽車快速應答命令并實時產(chǎn)生決策，ADAS應用程序必須能夠快速捕獲、處理來自多個攝像頭和傳感器的輸入，車內(nèi)攝像系統(tǒng)的數(shù)據(jù)速率通常比較高。

也就是說，智能汽車對底層數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)提出了更高的要求。關于底層數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，解決帶寬、數(shù)據(jù)完整性、互連復雜度以及惡劣的工作環(huán)境等問題所面臨的挑戰(zhàn)越來越大。串行鏈路技術(shù)必須在這種汽車環(huán)境中運行良好，以支持高速、高可靠性和低延遲等要求。

作為數(shù)據(jù)鏈路技術(shù)的領導廠商，Maxim Integrated公司持續(xù)在更高帶寬、更快傳輸速度方面創(chuàng)新，推出了下一代吉比特多媒體串行鏈路（GMSL）串行器和解串器（SerDes）技術(shù)全面支持未來ADAS和信息娛樂系統(tǒng)要求的寬帶、互聯(lián)復雜度和數(shù)據(jù)完整性的要求。

據(jù)Balagopal Mayampurath先生介紹，GMSL SerDes技術(shù)能夠同時傳輸HD視頻、音頻、控制信息、組合傳感器數(shù)據(jù)，支持長達15m同軸電纜或10m - 15m屏蔽雙絞線電纜的吉比特數(shù)據(jù)傳輸，速率高達6Gbps。由于該技術(shù)可以實現(xiàn)多路百萬像素級圖像的無壓縮傳輸，GMSL可以很好地支持機器視覺技術(shù)，而后者已經(jīng)迅速發(fā)展為目標和行人檢測等安全功能的核心技術(shù)。

那么為什么智能汽車不使用時下流行的以太網(wǎng)架構(gòu)解決數(shù)據(jù)帶寬和傳輸問題呢？

Balagopal Mayampurath表示，以太網(wǎng)架構(gòu)在如今的汽車中很常見，它可以實現(xiàn)比CAN總線快100倍的鏈路傳輸數(shù)據(jù)。但是，使用以太網(wǎng)架構(gòu)要求壓縮視頻傳送，因為其速度遠遠不能滿足當今或未來汽車的要求。汽車制造商希望在車內(nèi)傳輸百萬像素分辨率圖像的需求日益迫切，同時還需要滿足攝像頭內(nèi)對空間及功耗預算的苛刻要求。

而反觀GMSL技術(shù)則具備多個優(yōu)點，可以同時支持傳感器數(shù)據(jù)的匯總和以太網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸，支持安全功能的視頻和音頻數(shù)據(jù)的傳輸、視頻的匯聚與分割。

優(yōu)點一：減化數(shù)據(jù)流傳輸復雜度。

可以使用單一同軸電纜或雙絞線同時傳輸視頻和高速數(shù)據(jù)流，從而使整車成本降低和重量減輕，能效提升。

優(yōu)點二：視頻分割。

優(yōu)點三：器件內(nèi)部整合了診斷功能。在接收端增加了采集功能，提供眼圖測試來判斷數(shù)據(jù)鏈路的傳輸效果，允許實時對信道傳輸質(zhì)量進行監(jiān)測。另外，可以對信號鏈路的容限進行監(jiān)測，自適應調(diào)整發(fā)送幅度，保證無誤碼地前向、后向傳輸。器件的測試診斷功能方便了車行駛過程或設計過程中的調(diào)整監(jiān)測。

作為數(shù)據(jù)鏈路的知名廠商，Balagopal Mayampurath先生介紹了Maxim　Integrated公司在這方面創(chuàng)新的歷程。

MAX9209/9220創(chuàng)新技術(shù)：直流均衡，解決交流耦合問題。

MAX9247/9248創(chuàng)新技術(shù)：單鏈路傳輸音視頻信號。

MAX9259和MAX9244創(chuàng)新技術(shù)：引入擴頻功能，降低EMI。滿足汽車OEM廠商的嚴苛要求。

MAX9263/9264創(chuàng)新技術(shù)：支持HDCP，提供寬帶數(shù)據(jù)內(nèi)容保護。

MAX9279/9280創(chuàng)新技術(shù)：可支持同軸電纜和雙絞線傳輸。

MAX9286創(chuàng)新技術(shù)：四通道解串器，把四路的攝像頭信號解串送到處理器，支持環(huán)視系統(tǒng)設計。
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