车载网络发展趋势
   
 
1 供应商观点    3
2 以太网发展情况    4
2.1宝马车载以太网目标实现1G/s传输速率    4
2.2 恩智浦半导体    6

随着汽车电子化程度的增加,人们的关注点从汽车的动力转移到了形形的车载电子设备上。车载电子产品数量不断增多,功能日趋复杂,为保证车内各电子模块通信的畅通,防止车内信息孤岛的形成,到一种能够提供超强兼容性和抗干扰性的车载网络技术,已经成为汽车电子领域所面临的巨大挑战。
汽车部件控制由传统的机械控制逐步转变为现在的电子、程控控制,如电控燃油喷射发动机、自动变速器、电子转向器和防盗系统等。这就使得汽车上的控制单元数目增加,从而导致线束增多、电路复杂、质量大、成本高、故障多、维修困难等问题。除了考虑技术上的障碍,成本问题也无法避免,因为整车厂面临的挑战就是要用最低的成本制造出更稳定、更舒适、更先进并且价格实惠的汽车。车载网络的挑战也在于此,既要功能强大,也要成本低廉。
目前使用得最为广泛的车载网络技术包括CANFlexrayLINMOST网络,但这些总线标准有具有浓重的汽车行业标准,基本很难与外部设备以及网络服务连接。以太网因其本身具有的开放性、互联扩展等优势,因而将其导入汽车环境后,除了原来的车载设备以外,与智能手机、平板电脑等多种设备的联动也变得更加容易。同时,还能轻松利用移动通信来享受网络服务。因此,有业内专家直言,汽车导入以太网受到关注的一大原因便是其中隐含着为车载网络环境带来IT行业相同开放环境的可能性
来汽车电子发展将会更加智能化,如智能传感器、车载娱乐系统、车联网等,与外部智能设备的联动,以及云计算和大数据的运用,构筑全新汽车电子平台将成为新一代汽车的必要条件。以太网作为未来车载网络的主干通信网,将会渗透到汽车电子更多的应用之中。
1 供应商观点
广州虹科的车载以太网络解决方案来自于奥地利TTTech公司,TTTech公司是线控领域的专家级企业,其产品广泛应用于工业、军事、汽车等领域。TTTech与奥迪建立了战略合作伙伴关系,其车载以太网产品和解决方案有实际的应用基础,在汽车电子领域有无可比拟的优势。结合国外优秀的车载以太网应用经验,虹科不仅能提供综合的车载以太网解决方案和汽车总线测试工具,而且能提供具有安全功能ECU原型(支持ISO26262)和功能安全的软件代码(符合ISO26262标准和AUTOSAR架构)。
天合汽车电子产品计划经理Andy Whydell表示:曾经的安全系统都是独立系统,仅与车载传感器之间有少量的数据通信。不过现在的安全系统之间都必须进行充分的数据互换,例如360°全景监测系统,则需要将前后左右传感器收集到的数据进行综合处理。
目前尚没有迹象表明FlexRay以太网哪种方案会占据今后汽车网络的主体。以太网具有低成本和易用性的优势,而FlexRay则可以有效管理多重安全和舒适功能:譬如,FlexRay适用于各类线控操作(X-by-wire)
FlexRay可以为下一代的车内控制系统提供所需的速度和可靠性。CAN网络最高性能极限为1Mbps。而FlexRay两个信道上的数据速率最大可达到10Mbps,总数据速率可达到20Mbit/秒,因此,应用在车载网络,FlexRay 的网络带宽可能是CAN20倍之多。但由于此前并没有大力推广,因此许多公司都将目标聚焦在以太网。
沃尔沃汽车高级技术主管Erik Coelingh表示:我们正在开发一款新车平台,FlexRay将是其中的一部分。而以太网也是我们考虑的对象之一,很显然它很有吸引力。
FlexRay网络相比以太网的最大劣势在于成本高,而且其复杂性将增加开发成本。飞思卡尔半导体安全和底盘部门经理Davide Santo认为,FlexRay虽然是一种功能强大的网络,但成本和复杂度制约了其发展。
而反观以太网,虽然目前在车中还很少看到这类网络,不过已经有许多1级供应商着手推出性能更强大的360°车载传感器,这些传感器就是专门基于以太网络架构设计的。
2011年几家汽车行业供应商组成了OPEN(One-Pair Ether-Net ALLIANCE)联盟,成员包括博通、飞思卡尔、恩智浦等。博通同时还与思科、哈曼、英特尔等公司组成了AVnu联盟,该联盟致力于建立和推广IEEE 802.1音频/视频桥接(AVB)网络标准。
Ethernet AVB网络音视频实时传输技术对于未来车载摄像头来说十分有用,能够加速汽车主动安全系统的信息传递速率。除此以外,对于车内娱乐信息系统的功能性也有很大提升。
综上,目前业界普遍认为以太网的应用前景要好于FlexRay网络。
2 以太网发展情况
2.1宝马车载以太网目标实现1G/s传输速率
从预定20139月上市的新款‘X5’开始,打算2年后(2015年)为新一代‘7配备(宝马E/E架构及基础设施项目经理Kirsten Matheus )。
宝马在日经BP社于20137月举办的研讨会第二届车载以太网改变汽车未来上宣布,今后将积极采用车载以太网。X5在连接周边监控用摄像头模块和ECU的传输影像的路径采用了可实现100Mbps传输速度的BroadR-Reach”注1)。预定2015年在连接车载信息终端和中央网关的信息通信系统的传输路径应用以太网(图1)。
1 BroadR-Reach是博通公司开发的数据传输技术,特点是可用一对UTP(非屏蔽双绞线)实现100Mbps的传输速度,并成立了普及促进团体OPEN Alliance SIG”。
领域汽车
宝马还在进行提高车载以太网的最大数据传输速度的研究,计划2018年将现行的100Mbps的速度提高至1Gbps。为此,正在与工业设备行业共同制定IEEE P802.3bp RTPGEReduced Twisted Pair Gigabit Ethernet标准。预计标准制定工作将于2014年内完成注2)。