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车载网络发展趋势供应商观点
13.以太网发展情况24宝马车载以太网目标实现传输速率
2.1lG/s4恩智浦半导体
2.26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色色的车载电子设备上车载电子产品数量不断增多,功能日益复杂,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,找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、维修艰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创造出更稳定、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CAN、Flexray.LIN和MOST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,于是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,还能轻松利用挪移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火伴关系,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无非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,则需要将先后摆布传感器采集到的数据进行综合处理》目前尚没有迹象表明FlexRay和以太网哪种方案会占领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剋系统提供所需的速度和可靠性CAN网络最高性能极限为IMbpSo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CAN的20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“我们正在开辟一款新车平台,FlexRay将是其中的一部份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辟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种网络,无非已经有许多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2022年几家汽车行业供应商组成为了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、英特尔等公司组成为了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实用,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网络以太网发展情况2宝马车载以太网目标实现传输速率
2.1lG/s从预定2022年9月上市的新款X5开始,打算2年后(2022年)为新一代系配备”(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2022年7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2022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)注1BroadR-Reach是博通公司开辟的数据传输技术,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 AllianceSIG”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2022年将现行的100Mbps的速度提高至IGbpSo为此,正在与工业设备行业共同制定“IEEE P
802.3bp RTPGEReducedTwisted PairGigabit Ethernet”标准估计标准制定工作将于2022年内完成注2o注2消费类产品使用的1000Base-T用4对信号线实现IGbps的速度,而RTPGE的目标是用少于4对的信号线实现IGbps的速度OBDfflLWo}(200miUS)维网(201奔9月)值M瞅戊«(201弹)用像头例夬的3宝马在X5的摄像头系统中采用以太网的最初原因是可以削减成本据该公司估算,在传输路径中用非屏蔽双绞线UTP代替原来的LVDS,可大幅削减线缆成本原来的LVDS必须进行屏蔽以降低电磁噪声摄像头模块采用飞思卡尔半导体生产的32位MCU,具备以太网连接功能和影像压缩功能等利用感光元件拍摄的影像在摄像头模块内被编码成H.264由于使用H.264的“主要规范Main Profile的话会使“延迟时间较长”宝马的Matheus,因此,只利用了基本规范”Baseline Profile中的I Picture”恩智浦半导体
2.2恩智浦半导体近日宣布进军汽车以太网开辟领域,成为首家在车载网络产品中采用博通Broadcom BroadR-Reach®以太网技术的汽车半导体供应商作为车载网络电子元件的头号供应商,恩智浦此举使BroadR-Reach成为车载以太网领域实际的开放式标准与此同时,博通、恩智浦、飞思卡尔Freescale和哈曼Harman近日宣布成立开放技术联盟OPEN AllianceSpecialInterest Group该集团的目标是推动以太网技术在汽车工业中的普及凭借在汽车o电子元件领域的丰富经验、对汽车行业质量要求的深入了解及其深厚的应用专业知识,恩智浦计划以基于BroadR-Reach®的以太网物理层打造一个汽车级产品组合在主要汽车创造商的当前设计理念中,以太网作为一种高带宽、低成本的网络技术,是对CAN、LIN、LVDS和FlexRay等现有车载网络技术的补充支持以太网的宝马汽车已于2022年开始上市随着汽车变得日益复杂,其与电子技术的关系也日益密切,而OEM创造商和设计工程师对高性价比高带宽应用车载网络技术的需求也随之不断增长相比LVDS等其他高带宽汽车网络技术,博通的BroadR-Reach以太网技术支持单条非屏蔽双绞线UTP,其成本优势十分突出单条UTP电缆非但比屏蔽电缆成本更低、分量更轻,还可用于基于CAN和LIN的控制系统之中,保证了BroadR-Reach技术对现有车载网络的支持推动汽车高带宽快速发展的关键应用之一是摄像头安全系统,将来,这项安全功能可能会成为美国等国家对新车型的标准配置目前在不少情况下,如在狭窄空间内倒车、调头等过程中,驾驶员无法获得全面视野,很可能导致汽车损坏或者伤害到行人通过连接安装于汽车外部的多个摄像头,驾驶员可以获得360度的全方位视图,借助仪表板上的显示屏实时了解周围事态以太网还可以支持其他包括网络信息娱乐装置的高带宽应用而将太网作为一种车载技术的另一项优势则是以太网是受到全球认可的、支持IP网络的标准这样,就可以轻松通过使用消费市场和商业市场现有IP软件和应用,加速未来互连汽车的发展步伐博通公司PHY产品营销部高级总监Ali Abaye博士表示“作为创新车载电子元件领域的主要供应商,我们十分兴奋恩智浦能够选择BroadR-Reach技术向其他半导体供应商授予BroadR-Reach技术许可,有利于促进100Mbps以太网连接技术的普及,并推动其成为汽车网络应用的标准”恩智浦半导体以太网产品营销和业务开辟总监Rob Hoeben称“我们认为,以太网是高带宽车载网络的最佳选择,而BroadR-Reach在该领域表现优异因此,我们选择与博通进行合作,而不是开展同样的研发工作这样有利于我们降低开辟成本,加快新技术进入汽车市场的速度我们相信,采用BroadR-Reach技术将极大地促进其普及步伐,使其成为汽车以太网领域的实际标准我们将基于博通的BroadR-Reach IP技术,开辟自己的汽车级PHY产品”第一批恩智浦产品样片于2022年开始供货汽车对车载电子设备的需求在过去10年中翻了一番,而且除了数量上增加以外,复杂性也在不断增加一个典型的例子是ADAS,其它典型例子包括车内信息娱乐系统、蓝光DVD播放系统和高清显示应用这些越来越复杂的车载系统需要的带宽也越来越多,对车内的互连系统提出了一个更苛刻的需求,要求的带宽也随之大幅增加汽车行业此外一个发展趋势是希翼新的互联标准是开放性、兼容性的架构,这样他们可以很容易地把现有的应用嵌入到新的系统里面去在不增加成本的前提下,这些汽车厂商希翼把车内的网络统一简化,将目前车内的CAN、LIN、FlexRay网络都统一到一个简单的、成本低的以太网络上TWISTED-PAIRETHERNETBOOInfotainmentADAS360°Camera SystemOn-Board Diagnostics。