汽車工業一向以技術上的保守傳統著稱,現在這一行業正在悄然發生些變化。
博通(Broadcom) 公司已經發明了一種被稱為BroadR-Reach 以太網的用于汽車的技術。這家領先的通信芯片公司,雖然在汽車市場仍然是新手,但他們認為汽車制造商都在翹首期盼新的標準技術,比如以太網——它的智慧早已在汽車以外的市場被證明。
事實上,當寶馬X5 SUV在今年晚些時候推出時,博通公司也將會舉杯慶祝。這家德國汽車制造商與它的合作伙伴飛思卡爾半導體得到了博通公司的BroadR-Reach以太網的技術許可——將成為生產商業化以太網的360度全景停車輔助系統的第一個OEM。
現代汽車公司也使用博通的BroadR-Reach以太網技術用來提供下一代的連接信息娛樂系統。
這是博通首次進軍汽車市場后推出的業內第一個汽車以太網互連解決方案,該方案利用單對非屏蔽雙絞線電纜和標準以太網PHY組件組成車內以太網互連網絡,可實現100Mbps速率全雙工數據傳輸,PHY與上層MAC之間連接采用標準的MII接口。此互連網絡除可傳輸數據外,還支持POE功能,即雙絞線在傳輸數據的同時還可以為連接終端供電,省去了終端外接電源,降低了供電的復雜度。
博通公司基礎設施和網絡組的高級產品營銷主任Ali Abaye,針對汽車電子總量迅速增長的現狀作出如下解釋,“汽車制造商已經走進了一個集體‘擁抱’汽車以太網的時代”。“他們不想用另外的專利技術,”他說。
Abaye對眾汽車制造商動搖傳統習慣給出了三個原因。
第一,汽車制造商如今更重視用于汽車的電子設備——而不是汽車的馬力。“他們需要確保他們的汽車可以通過一個導航系統和顧客放在車里的其他小發明來網羅所有東西。”這不僅是高端車的需求,”abaye說。
第二,如今的汽車里面有很多網絡島嶼(在一定范圍內聯網,與外部相對斷絕聯系)”,他說。每個汽車網絡技術如低壓數字信號(LVDS),面向媒體的系統傳輸(MOST),和控制器局域網(CAN),如果想連接到不同的電子產品的話,靠網絡島嶼是實現不了的。”abaye說。
第三,汽車制造商需要在汽車網絡方面有可擴展的解決方案。例如用于變換車道的攝像技術對運行數據的速率要求更高;隨著平板電腦和智能手機的使用,消費者對視聽質量的期望更高;汽車通過WiFi,3G,4G,和LTE連接到外部世界,所需要的車聯網帶寬呈指數增長。行業對車聯網的要求是“可擴展的,無處不在的,可靠的,有用的”,abaye說,汽車制造商正在越來越多地關注OPEN Alliance SIG,這是一個開放的行業協會,旨在鼓勵基于以太網的汽車網絡的廣泛應用。
新的以太網車聯技術使用的線纜如圖中左側雙絞線,相比傳統的網線,成本及重量都可以減少。
認同與質疑
博通公司認為以太網將成為汽車電子的網絡骨干。Abaye認為,汽車以太網用于先進的駕駛輔助系統(ADAS) ,娛樂和攝像機輔助停車等領域幾乎是必然的趨勢。汽車以太網將挑戰LVDS和MOST,abaye說。“我們將會看到汽車以太網在八到十年內取代 CAN ”鑒于如今不同的網絡島嶼不能互連,abaye說,“這些網絡島嶼不需要存在。”
鑒于汽車行業發展緩慢的性質,如何盡快讓汽車以太網真正滲透到汽車行業——以及要什么樣的規模——仍然是一個激烈爭論的話題。汽車行業分析師之間的意見存在著嚴重分歧。有樂觀的預言稱,到2020,汽車行業使用以太網節點的規模會達到1.2億輛到3億輛。
然而,IHS's Automotive 的高級分析師de ambroggi對以太網采用率持有一個謹慎的態度。他認為以太網還在尋找一個突破。“我相信這個切入點是娛樂,其次是基本的ADAS應用如基于攝像頭的功能,”他說。
顯然,汽車以太網如果想成功的話,“以太網必須上升到從娛樂到安全方面都能全自動布網的水平”。盡管如此,de ambroggi認為“汽車以太網距離技術成熟和汽車防彈功能還有距離。”
盡管遭受到一些質疑,但是不可否認的是,以太網在汽車應用中有一個明確的好處——節省成本和重量。
BroadR-Reach汽車互連解決方案允許多種車內系統同時通過單對非屏蔽雙絞線存取信息。由于不必使用笨重的屏蔽電纜,車內互連成本可降低多達80%,線纜重量可減少多達30%,線纜重量的減輕使得整車重量減輕,有助于燃油效率的提高。另外,因為此產品是專門為汽車設計的,所以首先它可以滿足非常嚴格的EMC要求和極高的溫度要求。
遺留的技術問題
博通堅稱其BroadR-Reach 以太網技術已經滿足嚴格的汽車行業標準。其物理層是專為滿足汽車工業的電磁干擾和電磁兼容的要求設計的,abaye指出。
同時,汽車以太網使用的信令方案比100BASE-TX具有更高的頻譜效率,博通公司指出。這把汽車以太網限制在了33.3MHz信號帶寬,這大約是100base-tx.帶寬的一半”較低的信號帶寬有助于減少回波損耗,降低串擾,并確保汽車以太網通過嚴格的汽車電磁發射的要求,”該公司說。
然而Strategic Analysis's 的Riches認為還存在一些技術問題。“我還聽說使用UTP的以太網在電磁兼容性(EMC)方面表現不佳。這到底是真實的還是僅僅對未知事物的恐懼,我也難以判斷。”
百兆以太網進入汽車 主攻ADAS和全景泊車應用
知遠將開發近距通信無線技術用于汽車傳感網絡
1.該無線通信技術符合 Bluetooth Low Energy(2.4 GHz頻帶)及ZigBee(2.4 GHz頻帶)等無線通信標準。
2.最高支持36個200W攝像頭,可以汽車,滿足任何視頻傳輸需要。
3.同時可以支持200W無線攝像頭。
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