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车载以太网与车联网有什么关系吗?

作者:华一汽车科技    来源:www.itas-hk.com    发布时间:2019-09-02 14:27    阅读:

车联网
图1 概念数字座舱展示

1、没有车载以太网的传统汽车网络架构
传统汽车网络架构主要由CAN总线组成,车内各个节点按照功能划分成动力总成、车身控制、辅助驾驶等总线域;车窗、车灯、天窗等则通过LIN总线接入CAN网络。(不同厂家架构上有一定差异)
 
车载以太网
图2 传统汽车网络架构
 
CAN是总线式通讯,具有高实时性、传输距离远、抗电磁干扰能力强、成本低等优点,能很好的适应传统车载ECU间的控制数据传输需求,是现役车载网络应用最为广泛的通讯标准,最大传输速度为 1 Mb/s,可以说兴起于20世纪90年代的控制器局域网(CAN)革命,对于整个汽车电子行业发展的推动是巨大的。经过数十年的发展,今天的汽车行业CAN在车载网络领域占据着绝对的优势,CAN已经形成了完善的标准体系,这意味着CAN有着高度的兼容性、完善的开发工具链体系、更大的供应商选择余地和更低的采购成本(这对于整车开发是及其及其及其重要的)。
 
2、车载以太网技术站上历史舞台
摩尔定律告诉我们微处理器上的晶体管数目每两年就会增加一倍;这一定律似乎同样适合汽车行业。在智能网联汽车时代浪潮下,随着处理器运算能力和硬件的高速发展,使得许多创新在汽车环境下得到迅速推进,汽车电子产品在整车中所占比重也与日俱增,连接ECU的网络带宽需求也相应的增大,这一需求将远远超出CAN(FlexRay)等传统车载网络的容量极限。此外,伴随着车辆网联化、智能化的推进,云和大数据的运用,以及高级驾驶辅助系统(ADAS)的普及,构筑新电子网络总线平台已经成为新一代汽车的必然任务。
车载以太网技术似乎已经成为了本次浪潮中最受青睐的宠儿,国内外各大整车厂纷纷发力布局车载以太网技术的开发。
 
3、车载以太网时代的新车辆网络架构
如图3,该车载网络以高速以太网作为骨干网络,将核心域控制器(动力总成、车身、娱乐、ADAS)连接在一起。各个域控制器在实现专用的控制功能的同时,还提供强大的网关功能。这种基于域控制器的架构改变传统的车载网络中ECU到ECU的点到点通信方式,如:①在车身控制域内部,各部件通过CAN、LIN沟通实现数据共享(类似于传统车载网络架构);②在娱乐子网中,娱乐域控制器与其子部件的通信将通过以太网实现;③当一个域需要与其他域交换信息时则经由网关、以太网路由实现。
 
混合车载网络架构
图3 基于域控制器的混合车载网络架构(以太网将成为主干网络,而传统CAN、LIN将继续在低容量通讯场景下发光发热服务人民)
 
车载以太网主要组织:
 
(1)OPEN Alliance:2011年由Broadcom、NXP、Freescale、Harman携手创建,如今成员数量已经超过200,其中主要成员是汽车行业的制造商,供应商。
(2)IEEE电器与电子工程师协会:
(3)AVnu联盟:致力于音视频桥接(AVB)标准,TSN标准的制定和推广,主要成员包括:Harman,Broadcom,Cisco,Intel,Xilinx。
上述组织在推动车载以太网技术的发展上做了突出的贡献,想要深入了解学习车载以太网技术可以对上述组织发布的相关标准进行搜集学习。
 
4、总结
汽车电子发展的趋势似乎表明:以太网将取代CAN成为骨干网,而子网将是由若干域控制器(Domain Controller)组成的车载网络结构,且以太网和CAN等传统车载网络将在较长的一段时间内共存。
如果说CAN,LIN代表着传统汽车网络架构,那么车载以太网则代表着未来,目前国内外的主流汽车厂商都在积极的、大力的布局车载以太网技术的研发,部分新上市车型也已经实现了车载以太网技术的量产。随着汽车智能网联技术的不断推进,自动驾驶技术的日益完善,汽车行业正在迎来车载以太网技术搭载量产的爆发式增长期。
如果一定要找两个词来描述车载以太网的发展,我想用势不可挡、未来可期。
 
关于车载以太网与车联网的关系?
在4G,4.5G,5G通信技术的背景下,车载以太网技术的推广普及带来的车载网络高带宽(100Mb/s,1Gb/s)将给车联网(车辆网联)带来进一步的想象空间(大数据、云计算、V2X、自动驾驶),而车联网越来越多的数据需求也将进一步推进车载以太网技术的变革和发展。让我们一起期待!
 
(摘自于:焉知自动驾驶)
 

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