汽車乙太網概覽

講到當代電子電器架構首先繞不開的就是汽車電子電器域，當代電子電器架構不比以前，之前的電子電器架構之間可以單獨控制和顯示，但是當代電子電器架構更加複雜而且互動所以域引入實現相同類的或者說互動多的一類併入一起稱為域。

傳統上，每個域都有獨立的控制（無論是機械控制、電氣控制還是計算機控制）。今天，域之間有更多的互動，但它們通常仍然有獨立的計算機系統。

為了瞭解車內乙太網的需求，下面介紹不同的領域及其需求。

動力總成域

動力總成是一組產生能量的部件，為道路上的車輛提供動力。這顯然包括髮動機、變速器、軸和車輪。但它還包括許多其他感測器和控制裝置，以改善行駛效能、減少汙染、提高效率和提高安全性。這些感測器測量流量、壓力、速度、扭矩、角度、體積、位置和各種物品的穩定性。

今天的動力系統有複雜的計算機控制，最大限度地提高功率和效率。例如，為了確保正確的燃油噴射到發動機壓力感測器中，測量燃油壓力——這會影響噴油正時。舉一個更復雜的例子，由計算機控制的發動機正時透過使用許多感測器的輸入來控制氣門正時，這些感測器測量進氣歧管中的空氣質量、燃油溫度、發動機轉速、油門踏板位置和發動機扭矩。

動力總成域-動力傳動系計算機需要控制讀取感測器和動力總成是一組產生動力並將其傳輸到道路上的部件。需要低延遲（通常是微秒）才能獲得準確的結果。動力傳動系統還需要對各種控制裝置進行快速控制（同樣，延遲通常在微秒內）。

底盤控制域

底盤包括支撐動力總成的內部框架，以及除發動機外的所有駕駛所需的部件，包括剎車、轉向和懸架。與動力傳動系統類似，底盤領域的感測器和控制裝置具有精確的正時要求，具有可控的最大延遲。

身體與舒適

車身領域包括諸如加熱和空調、座椅控制、車窗控制、車燈等。這些控制和感測器通常需要低頻寬，並且可以處理高延遲（毫秒）。

駕駛員輔助和駕駛員/行人安全

該領域包括設計用於在駕駛過程中幫助駕駛員的系統，以及旨在提高駕駛員、乘客和行人安全性的系統。

駕駛員輔助系統包括車內導航（使用GPS或類似系統）、巡航控制和自動駐車。

駕駛員和乘客安全輔助系統包括車道偏離警告系統、防撞系統、智慧速度自適應或建議、駕駛員睡意檢測和盲點檢測。

駕駛員輔助和安全系統領域是發展最快的領域之一，新技術通常開始於高階車型，並逐漸走向主流。

人機介面、多媒體和遠端資訊處理

人機介面（HMI）是汽車電子裝置的一部分，有助於人與其他電子裝置之間的互動。該域以友好和可用的方式顯示來自其他域計算機的資訊，並允許駕駛員和乘客控制車輛和資訊娛樂系統的操作。

HMI域通常是透過藍芽、Wi-Fi或蜂窩網路連線到外部裝置的域（例如，OnStar是通用汽車整合在HMI系統中的遠端支援系統）。除了其他功能外，該系統還可以透過從其他域收集診斷資料來遠端診斷汽車問題。

汽車製造商正在努力改進人機介面，使其更安全、更直觀、更吸引客戶。他們通常會建立一個更“遊戲化”的使用者介面。

HMI域通常需要與車輛中的所有其他域通訊。此外，HMI本身包括車輛不同部分的顯示和控制，這些需要相互通訊。與駕駛員輔助域類似，HMI域可能需要高頻寬，但通常允許毫秒範圍內的延遲。

線束

而以上域以及內部通訊需要線束連線，汽車乙太網是一種物理網路，用於使用有線網路連線汽車內的元件。

在一輛汽車中有多種專用的通訊標準，包括電線上的模擬訊號、CAN、FlexRay、MOST和LVDS。每個車輛部件通常有其自己的專用接線和通訊要求。

由於佈線複雜，線束是汽車中成本第三高的部件（在發動機和底盤之後）。一次只製造一個安全帶，佔整個汽車勞動力成本的50%。線束也是第三重部件（在底盤和發動機後面）。任何減輕重量的技術都會直接提高燃油經濟性。

什麼是汽車乙太網？

汽車乙太網是一種物理網路，用於使用有線網路連線汽車內的元件。滿足市場對電磁干擾/射頻干擾（EMI/RFI）的需求，包括對網路發射的要求，以及滿足射頻干擾（RFI）的需求。

為了完全滿足汽車的要求，ieee802。3和802。1組正在進行多項新規範和規範修訂。直到有一些特殊的IEEE規範透過，現在有了臨時的規範

BroadReach是Broadreach公司的開放式乙太網解決方案供應商。這種100Mbps物理實現使用來自1G乙太網的技術，以使100Mbps傳輸透過單個對雙向傳輸（使用回聲消除），使用更先進的編碼將基頻降低到66MHz（從125MHz），從而使乙太網滿足汽車EMI/RFI規範。

AVnu在IEEE 802。1標準化程序之前採用了音影片橋接標準。

為什麼乙太網直到現在才用於汽車

儘管乙太網已經存在了20多年，但由於以下限制，它以前不能用於汽車：

乙太網不符合汽車市場的OEM/RFI要求。100Mbps（及以上）的乙太網有太多的射頻“噪音”，而且乙太網也容易受到來自車內其他裝置的“外來”噪音的影響。

乙太網無法保證延遲降到低微秒範圍。這是為了取代與任何需要快速反應時間的感測器/控制裝置的通訊。

乙太網沒有一種方法來控制不同流的頻寬分配，因此它不能用於從多種型別的源傳輸共享資料。

乙太網沒有同步裝置之間的時間和讓多個裝置同時取樣資料的方法。

汽車乙太網應用的驅動因子是什麼？

汽車中的電子裝置越來越複雜，感測器、控制器和介面的頻寬要求也越來越高。汽車中不同的計算機和域之間需要越來越多的通訊。隨著線束的複雜性、成本和重量的增加，線束已成為汽車中第三昂貴、第三重的部件

如今，通訊使用多種不同的專有標準，每個元件通常使用專用電線/電纜。透過採用單一標準，來自所有不同元件的所有通訊都可以在同一個交換式乙太網網路上共存，從中央交換機到車內的每個位置都有一對。

Broadcom和Bosch的一項聯合研究估計，使用“非遮蔽雙絞線（UTP）電纜以100Mbps的速率傳輸資料，再加上更小、更緊湊的聯結器，連線成本可降低80%，電纜重量可降低30%。”

*未經准許嚴禁轉載和摘錄

本文參考IXIA 的Automotive Ethernet An Overview文章解讀。

原文參考資料有以下兩種方式獲取：

1，分享本文到朋友圈，截圖發給公眾號後臺，我們會回覆你報告。

2，加入我們的知識星球

Vehicle

海量海外汽車知識文獻報告下載。

>>>>