在IEEE標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)（IEEE Standards Association）日前舉辦的車載以太網(wǎng)絡(luò)/IP技術(shù)大會(huì)（Ethernet & IP @ Automotive Technology Day）上，時(shí)效性網(wǎng)絡(luò)（TSN）標(biāo)準(zhǔn)鋒頭正勁。多家車用芯片大廠紛紛展示最新TSN解決方案，并預(yù)期未來的車用網(wǎng)絡(luò)將整合具TSN控制的以太網(wǎng)絡(luò)背板，甚至進(jìn)一步融合微控制器（MCU）、安全模塊與各種協(xié)議。

　　事實(shí)上，TSN并不是一個(gè)新的議題，但卻是近來獲得重大關(guān)注的熱門領(lǐng)域，尤其是在車用市場(chǎng)。

　　TSN是IEEE標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)目前的工作項(xiàng)目之一，目的在于為現(xiàn)有的802.1與802.3以太網(wǎng)絡(luò)（Ethernet）標(biāo)準(zhǔn)增加一系列的擴(kuò)展功能，進(jìn)一步確保其確定性效能。所有汽車OEM長久以來期盼的所謂「車用以太網(wǎng)絡(luò)」，事實(shí)上將會(huì)是一種經(jīng)由TSN實(shí)現(xiàn)的802.3 Ethernet建置，不僅擁有新的物理層（PHY）標(biāo)準(zhǔn)100BASE-T1與Gb級(jí)PHY，并可為車用以太網(wǎng)絡(luò)骨干使用較輕的非屏蔽雙絞線（UTP）銅纜。

　　透過以太網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)的TSN架構(gòu)由于能夠增加產(chǎn)品的差異化、改善駕駛?cè)说男熊圀w驗(yàn)，已經(jīng)吸引業(yè)界多家廠商與組織的興趣。為了廣泛布署這項(xiàng)重要的技術(shù)架構(gòu)，業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)組織正為此車用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化。

　　目前正在進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化過程的TSN，其特性包括時(shí)間與同步、訊框優(yōu)先適用（Frame Pre-emption）、流量調(diào)度（Scheduled Traffic）、增強(qiáng)串流保留協(xié)議（SRP）、逐一串流過濾與管理（Per-Stream Filtering and Policing）以及訊框復(fù)制與消除等功能。

　　根據(jù)IEEE，時(shí)間與同步（IEEE P802.1AS-REV）是對(duì)現(xiàn)有音頻-視訊橋接（AVB）標(biāo)準(zhǔn)的修訂，從而增加支持多個(gè)時(shí)域。而訊框優(yōu)先適用（IEEE P802.3br）機(jī)制則藉由將干擾訊框分成較小的「區(qū)段」，讓傳輸中的關(guān)鍵數(shù)據(jù)封包擁有較非關(guān)鍵數(shù)據(jù)封包更優(yōu)先處理的順序。這意味著關(guān)鍵數(shù)據(jù)不必等待所有的非關(guān)鍵數(shù)據(jù)完成傳送后才開始，從而確保更快速的傳輸路徑。

　　流量調(diào)度（IEEE 802.1Qbv）選項(xiàng)則將以太網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流量劃分為不同的類型，每一種類型均保留至特定的時(shí)間存取網(wǎng)絡(luò)，從而創(chuàng)造類型特定（class-specific）的保護(hù)「通道」。以IEEE 802.1Qcc為基礎(chǔ)的增強(qiáng)SRP與性能改善，則增加了用戶網(wǎng)絡(luò)接口（UNI），從而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程集中式的網(wǎng)絡(luò)配置。

　　逐一串流過濾與管理（IEEE 802.1Qci）機(jī)制也稱為流量控制，用于避免流量過載的情況（可能由于端點(diǎn)或交換機(jī)上的軟件錯(cuò)誤）影響接收節(jié)點(diǎn)或埠。流量管制也可能用于阻擋惡意的裝置或攻擊。

　　此外，有了「為可靠性進(jìn)行訊框復(fù)制和消除」的TSN選項(xiàng)IEEE P802.1CB，無論發(fā)生鏈路故障、電纜斷裂以及其他錯(cuò)誤，均能強(qiáng)制實(shí)現(xiàn)可靠的通訊。此選項(xiàng)確保關(guān)鍵流量的復(fù)本在網(wǎng)絡(luò)中能以不相交集的路徑進(jìn)行傳送，只保留首先到達(dá)目的地的任何封包，從而實(shí)現(xiàn)無縫冗余。

　　最終，一旦這些新的確定性功能塵埃落定后，將使以太網(wǎng)絡(luò)成為更具可行性的選擇，從而取代目前汽車中所使用的傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，如CAN、LIN、MOST和FlexRay，最終成為汽車的核心網(wǎng)絡(luò)骨干。

　　而在此次展會(huì)現(xiàn)場(chǎng)，業(yè)界多家公司紛紛展示TSN就緒（TSN-ready）的車用以太網(wǎng)絡(luò)方案，瞄準(zhǔn)執(zhí)行以太網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時(shí)控制任務(wù)、競(jìng)爭(zhēng)帶寬的非關(guān)鍵數(shù)據(jù)，如乘客娛樂音頻與視訊同步串流等。

　　芯片供貨商Innovasic展示兩款以太網(wǎng)絡(luò)解決方案，分別支持TSN以及非關(guān)鍵型數(shù)據(jù)。所展示的TSN網(wǎng)關(guān)解決方案采用其fido5000實(shí)時(shí)以太網(wǎng)絡(luò)多協(xié)議（REM）交換器——這是該公司在大約三年前發(fā)布的可配置組件。

　　此外，Innovasic還推出一款預(yù)安裝的TSN評(píng)估套件，搭載成熟的TSN功能——802.1AS與802.1Qbv，同時(shí)也承諾在逐漸穩(wěn)定后，將進(jìn)一步透過軟件更新支持其他選項(xiàng)。

　　Innovasic展示TSN交換機(jī)芯片

　　Innovasic營運(yùn)長Jordon Woods樂觀看好車用以太網(wǎng)絡(luò)的進(jìn)展?！肝覀円呀?jīng)開發(fā)確定性網(wǎng)絡(luò)逾十年了，擁有所有必備的專業(yè)知識(shí)與技術(shù)，能夠整合我們的交換機(jī)與其他IP并提供完整的TSN SoC」。據(jù)Woods表示，藉由在汽車領(lǐng)域建立良好的合作伙伴關(guān)系，可望進(jìn)一步推動(dòng)Innovasic的汽車業(yè)務(wù)成長（汽車客戶目前僅占該公司業(yè)務(wù)的10-15%）。

　　而在博世（Bosch）的展位上，你可以看到透過實(shí)時(shí)視覺處理，如何讓一個(gè)球平衡地保持在致動(dòng)板的中心位置。你還可以動(dòng)手微調(diào)這個(gè)球，看看致動(dòng)板如何立即補(bǔ)償偏差，并讓球回到中心保持平衡。以這種方式設(shè)置的TSN網(wǎng)絡(luò)中，攝影機(jī)饋入鏈接到實(shí)時(shí)圖像處理單元，將與來自網(wǎng)絡(luò)流量產(chǎn)生器的數(shù)據(jù)競(jìng)爭(zhēng)帶寬。不同的交換器將啟動(dòng)部份TSN功能，同時(shí)在網(wǎng)絡(luò)上增加流量；因此，如果少了訊框優(yōu)先適用功能，在發(fā)生干擾時(shí)，就無法立即使這個(gè)球在致動(dòng)器中心保持平衡了。

　　博世的TSN網(wǎng)關(guān)方案