如今，無人駕駛、萬物互聯已不再遙遠，伴隨著這些技術變?yōu)楝F實，車載通訊系統也發(fā)生了翻天覆地的變化。作為新的汽車總線規(guī)范，以太網總線將包括車載信息娛樂系統、高級駕駛員輔助系統、車載診斷系統以及汽車-外界互聯技術(5G，V2X)在內的要求和功能納入其中，可以說是日益矚目。

標準尚未獲得批準

早在2018年3月，IEEE802.3cg單對以太網工作組就繼續(xù)確定10Base-T1(假定名稱)的電氣要求，還預計該標準將于2019年6月獲得批準。資料顯示，電氣電子工程師協會(IEEE)802.3標準針對汽車應用作出的修訂包括IEEE802.3bw(100BASE-T1，100Mbps，銅纜)及IEEE802.3bp(1000BASE-T1，1Gbps，銅纜)。

然而，記者發(fā)現，在剛剛過去的6月份，并沒有該標準獲得批準的相關消息。帶著疑問，記者采訪了深圳市天籟通訊器材有限公司技術工程師張學林，他表示：“這個標準還沒確定，目前沒有明文規(guī)定必須要符合這個標準。因為現在以太網在汽車上的應用只是一個摸索探索的過程。”不過，據他透露，他們公司有推出汽車以太網連接產品，運用于比亞迪一個項目的大巴車系統中。

眾所周知，作為汽車的重要組成部分之一，電氣系統的性能往往直接影響其排放、動力性、經濟性、可靠性，安全性以及舒適性等。加上集成電路和微型電子計算機在汽車上的廣泛應用，除了保證駕駛輔助系統工作的基本功能之外，電氣系統也在娛樂和通訊設施上發(fā)揮作用。

那么，新的以太網構架是否會直接增加車載電氣系統的構成？張學林表示：“以后肯定是會全部集成到總成里面去。至于怎么樣集成到里面去，方案特別多，每一個方案都不一樣。”

以上提到的總成主要是指發(fā)動機、方向盤、變速器、前后橋、車架，其意義在于簡化組裝工藝，即總體合成，組成一個特定功能的零部件系統。

優(yōu)勢凸顯

業(yè)內預測，到2020年，全球將部署4億個車載以太網端口，到2022年，車載以太網端口將超過所有其他以太網端口總和。另到2020年，對于低端車型每輛車將有6～40個節(jié)點，而豪華車和混動/電動車型上將會有50～80個節(jié)點，將有40%的車使用車載以太網，到2025年，滲透率將增加到80%。

由此可見，車載以太網市場前景向好。當然了，這并非說說而已，這組數據背后自然也有它的依據。

以博通采用的突破性BroadR-Reach技術為例，其可用單對的非屏蔽雙絞線進行信號傳輸，并且能夠提供100Mbit/s及更高的寬帶性能。另外，電纜重量也能減輕30%，降低連接成本可達80%。顯然，這是低成本下的高帶寬。

張學林也告訴記者：“以太網可以整合汽車上面各種各樣的線，什么線都可以全部整合到那一條線進行數據傳輸。另外，它的傳輸速度非常高，可以統一接口，這樣整個成本就會降低很多。”

隨著自動駕駛級別從1-2級移動到3-4級再到即將公布的5級標準，車載網絡的速度更是與復雜性同步增長。雖然具有高級駕駛員輔助系統的1-2級車輛包括一到三個低分辨率攝像頭以及一個最小決策的基本控制器，但其主要用于制動和控制車輛速度。而4-5級車輛的系統更像車輪上的數據中心。4-5級系統將擁有10到20多個攝像頭和傳感器，以及一些集中計算系統，這些系統將負責包括視覺分析，道路法規(guī)執(zhí)行，高帶寬遠程信息處理，高級存儲系統在內的所有內容。

而以太網恰好能夠滿足自動駕駛車輛所期望的速度、服務質量和安全級別。他接著解釋道：“以太網可以整合整輛汽車數據與外部的聯系，所有的數據信息都能與外部進行互聯互通，可以更小，速度能達到5級的要求。”

此外，車載以太網還具有支持不同應用的多種協議和功能的優(yōu)勢，能夠同時支持AVB(TSN)、TCP/IP、DOIP、SOME/IP等多種協議或應用形式。1Gbit速率通信標準的車載以太網同時支持POE(PowerOverEthernet)功能和高效節(jié)能以太網(EEE,Energy-EfficientEthernet)功能。

無線網絡是車載以太網另一優(yōu)勢。以太網的引入助推WiFi在汽車的全面落實，為實現V2X的各功能模塊提供了可能性。

對此，業(yè)內人士表示，類似于Broadcom公司的BroadR-Reach，WiFi也有專供汽車使用的變體。車載以太網的普及無疑將成為WAVE引入汽車最佳催化劑，而在智能交通時代，WAVE也將為V2X提供新的想象空間。

車載以太網與CAN總線誰主沉浮

眾所周知，現階段CAN、CAN-FD等汽車通訊網絡已經無法滿足需求。雖然以太網應用于工業(yè)領域已有相當長的時間，并且技術也較為成熟，但在汽車領域卻遲遲無法全面應用。甚至在網絡上，關于車載以太網無法取代CAN總線的爭論層出不窮。

ZLG致遠電子工程師也持同樣觀點。他認為，從網絡的連接來看，CAN總線通過物理信號來進行連接，而以太網則是交換機連接。在以太網連接中交換機是必要的，一旦交換機有所差池，整個網絡都將崩潰。將整個網絡的安危交給一臺太脆弱的交換機來承擔，實在是太過于兒戲，而若是設置冗余備用又要增加許多成本。

他繼續(xù)講道，相比之下，CAN總線的結構非常簡單，僅需拉兩條線而已簡潔而穩(wěn)定。對于安全第一的汽車來講，無疑更為適合。而且以太網采取超時重發(fā)機制，單個節(jié)點的故障很容易擴散到整個網絡，相較于CAN總線的分級仲裁制度也是遜色了不少。

張學林也認為車載以太網取代CAN總線的的可能性不是很大，但不可否認，以太網是汽車行業(yè)一個發(fā)展方向。“整個方向肯定是會發(fā)展，比例會越來越重要。特別是隨著5G的布局，以后網絡廣泛使用的話，汽車以太網是必然的產物。”

Marvell汽車業(yè)務高級總監(jiān)ChristopherMash則持相反的觀點，他表示，迄今為止，車聯網使用了多種不同的技術，例如CAN、Flexray和MOST，這些網絡需要借助網關設備。隨著以太網的出現，行業(yè)發(fā)展趨勢轉向整車部署同構IP網絡。

車載電子的復雜性直接導致了對車內連線使用上的增長。而車載以太網系統的出現，大大縮減了車載攝像頭網絡系統的線束的使用量。

博通公司中國區(qū)汽車市場銷售經理鄧超表示，相比其他解決方案，以太網解決方案可以降低80%成本，包括線纜和連接器成本。另外可以降低30%線纜重量。傳統的100MBPS以太網是4根線，而博通的100MBPSBROADR-REACH以太網是2根線。它采用一對雙絞線就能達到傳統兩對的帶寬，并且是全雙工通信。此外，它可以用非屏蔽的線，來過EMI/EMC標準。

經過早期十兆以太網、百兆以太網的發(fā)展，如今以太網依然在迭代升級中。TE中國汽車事業(yè)部產品經理徐超表示：“百兆以太網架構已經被絕大部分整車廠所接受和應用，而下一個目標則是從百兆到千兆的升級，這才是汽車以太網真正發(fā)揮實力的戰(zhàn)場。”

連接器系統如何符合基線要求

通過以上采訪，記者了解到，汽車行業(yè)轉向基于以太網的解決方案已經不是一天兩天的事了。此時，令連接器系統符合以太網電氣性能標準的基線要求，也變得尤為關鍵。

“假設無人駕駛那些數據，也可以通過以太網把整個汽車上面的數據通過5G網絡進行整合分析，這會更智能，速度也更快。如果說現在沒有推廣以太網，那么汽車的連接器，以及傳輸的數據，各種標準都不一樣，會造成很多重復的投資。”張學林講道。

接著，他向記者打了比方：“現在我們傳送視頻信號，是從一些連接器來進行傳輸的。以后如果說有以太網了，整合汽車上所有數據，把這一條線就可以把它全部傳輸出過去，就可以節(jié)省連接器，那些連接器都是很貴的。”

連接器要服務于汽車以太網，功能性自不必說，這是基礎，也是最原始的價值。問到連接器系統該如何符合以太網電氣性能標準的基線要求的時候，東莞市鈿威電子科技有限公司業(yè)務部彭經理提出以下建議。

首先，連接器企業(yè)要研讀汽車以太網的功能實現和發(fā)展趨勢，既要滿足連接和導通的功能，還要為未來做接口預留。

其次要認識到，汽車不僅是代步工具，以后還會是娛樂工具、辦公工具、甚至是家庭工具。要實現更多功能，體積還不能更大，就要求設備、器件的結構更緊湊，連接更可靠，傳輸更高效。

最后，做到這些是非常難的，這依賴于原材料、自動化、信號傳輸、加工工藝等，是對行業(yè)生產鏈整體的要求。連接器企業(yè)只有完善自主研發(fā)能力，密切關注上游供應商行業(yè)的發(fā)展，深入車企研究功能方向，才能做到符合以太網電氣性能標準的基線要求。

確實如此，在汽車的行駛中，各個零部件都要有條不紊地工作著，而且各個部件之間還要密切配合。這其中，作為溝通的橋梁，汽車連接器是在電路內被阻斷處或孤立不通的電路之間，使電流流通，最終電路實現汽車預定的功能。因此，連接器產品要將車載娛樂系統和汽車電子系統的硬件安全可靠等級提高到新的高度。雖然是不起眼的連接器，但對于整個演進到車輛系統安全相關的車聯網系統，有著重要的意義。

總而言之，隨著電子、信息通信、道路交通運輸等各項技術的突破，實現汽車與一切事物互聯互通的呼聲日益高漲，也離消費者的生活越來越近。盡管當下業(yè)界對車載通信系統相關技術標準仍存在爭論，但具備眾多優(yōu)勢的以太網必然獲得更多關注。