什么是車載以太網(wǎng)?車載以太網(wǎng)有何優(yōu)勢?

為逐步推動大家對以太網(wǎng)的認(rèn)識，在上篇文章中，小編對工業(yè)以太網(wǎng)有所介紹。為繼續(xù)增進(jìn)大家對以太網(wǎng)的了解程度，本文將對車載以太網(wǎng)予以解讀。一方面，小編將介紹何為車載以太網(wǎng)。另一方面，小編將介紹車載以太網(wǎng)的優(yōu)勢。

一、車載以太網(wǎng)

傳統(tǒng)以太網(wǎng)協(xié)議由于采用的是載波監(jiān)聽多路訪問及沖突檢測技術(shù)。因此，在數(shù)據(jù)包延時、排序和可靠性上達(dá)不到車載網(wǎng)絡(luò)實時性要求，所以，常見的車載局域網(wǎng)仍是基于CAN的實時現(xiàn)場總線協(xié)議。但隨著汽車電子技術(shù)的爆發(fā)式發(fā)展，ECU數(shù)量不斷增長，影音娛樂信號也納入車內(nèi)通信，這使得高實時、低帶寬的傳統(tǒng)車載總線開始不適應(yīng)汽車電 子發(fā)展趨勢。

國際電子電氣工程師協(xié)會(IEEE)經(jīng)過長期研究在2016年批準(zhǔn)了第一個車載以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn) “100BASE-T1”，其基于博通公司的BroadR.Reach 解決方案，在物理層用單對非屏蔽雙絞線電纜，采用更加優(yōu)化的擾碼算法來減弱信號相關(guān)性增加實時性，可在車內(nèi)提供100Mbps高實時帶寬。

高速以太網(wǎng)在汽車干擾環(huán)境下的通信質(zhì)量是 需要重點考查的問題。特別對于100BASE.T1網(wǎng)絡(luò)采用的是非屏蔽的電纜，更容易受到電流浪涌、電磁干擾的影響，導(dǎo)致其性能不穩(wěn)定甚至功能失效。目前有基于以太網(wǎng)物理層的一致性測試方法，用于測試信號發(fā)射設(shè)備的回波損耗、定時抖動和最大輸出跌落等性能;RFC2544標(biāo)準(zhǔn)提供了以太網(wǎng)時延、吞吐量和丟包率等主要性能指標(biāo)的測試方法; 但這些常見方法都是基于傳統(tǒng)以太網(wǎng)，不支持 100BASE-TI車載以太網(wǎng)，并且沒有考慮到車載環(huán)境的干擾特征。

二、車載以太網(wǎng)優(yōu)勢

由于以太網(wǎng)幾十年來一直是局域網(wǎng)(LANs)的標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)，它在各種通信方式的發(fā)展中發(fā)揮了重要作用。隨著時間的推移，已經(jīng)開發(fā)、實現(xiàn)和驗證了大量傳輸方法和協(xié)議，以提供在以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)上運行的豐富功能。

TCP/IP是實現(xiàn)Internet連接和應(yīng)用程序的協(xié)議套件，從一開始就在以太網(wǎng)上使用，帶來了諸如電子郵件、萬維網(wǎng)訪問、文件傳輸、即時消息傳遞等基本功能。音頻-視頻橋接(AVB)是另一套通信標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計用于在以太網(wǎng)上運行，將網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)換為適合于高質(zhì)量信息娛樂系統(tǒng)的音頻和視頻流的實時系統(tǒng)。除了TCP/IP、AVB和其他通信套件提供給以太網(wǎng)的成千上萬個應(yīng)用程序之外，還有許多協(xié)議實現(xiàn)了支持功能，如地址解析、網(wǎng)絡(luò)跟蹤、時鐘同步等。所有這些都是在IEEE和Internet Engineering Task Force (IETF)等組織定義的標(biāo)準(zhǔn)中定義的。

所有這些協(xié)議、套件、應(yīng)用程序和實用程序都被設(shè)計為在任何類型的以太網(wǎng)上運行，而不管它的底層實現(xiàn)如何。因此，立即將以太網(wǎng)應(yīng)用到汽車上意味著這些能力也可以應(yīng)用到汽車上。反過來，這使汽車應(yīng)用程序的開發(fā)人員能夠訪問大量的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、廣泛實現(xiàn)和徹底“經(jīng)過實戰(zhàn)測試”的功能和能力。

此外，以太網(wǎng)不僅為汽車公司提供了無數(shù)的協(xié)議和應(yīng)用選項，還使它們獲得了更大的人力資本池，使傳統(tǒng)技術(shù)和汽車技術(shù)公司之間實現(xiàn)了以前不可能實現(xiàn)的協(xié)同增效。車輛中的電子控制單元(ecu)之間的通信將不再基于該行業(yè)獨有的技術(shù);他們將使用幾乎所有其他行業(yè)的相同技術(shù)。這反過來又會使行業(yè)間的合作變得更容易，為先進(jìn)的功能和用途開辟了可能，這些功能和用途到目前為止還只是推測，而其他的還有待于設(shè)想。我們將很快擁有先進(jìn)的音頻和視頻流媒體功能的汽車，傳統(tǒng)上只有在家庭或?qū)I(yè)系統(tǒng)中才能找到;汽車與收費亭交談;智能充電系統(tǒng);以及自動駕駛汽車領(lǐng)域的進(jìn)一步發(fā)展。汽車和非汽車行業(yè)的整合趨勢是由博通(Broadcom)這樣的公司主導(dǎo)的。博通是一家總部位于加州的半導(dǎo)體公司，傳統(tǒng)上它的大部分收入來自汽車行業(yè)以外，但現(xiàn)在它正在成為這個市場的一個重要參與者。