车载网络多年发展至今已形成以 CAN 总线为主流,多种总线技术并存的解决方案。但随着近年来汽车电子化浪潮的快速发展,汽车内部电子电气元器件的数量和复杂度大幅提升,单辆车 ECU 数量已逐渐从 20-30 个发展到 100 多个,部分车辆线束长度已高达 2.5 英里,E/E 架构已经不能满足汽车智能化时代的发展需求,故而车载网络转向域控制和集中控制的趋势越来越明显,总线也需要往高带宽方向发展。
目前博世、采埃孚等纷纷提出下一代网络架构,特斯拉在 Model 3 和 ModelY 中已采用域控制结构。架构的改变和自动驾驶传感器带来的大量数据处理需求,都使得带宽成为下一代汽车网络技术的关键。与传统的车载网络不同,车载以太网可以提供带宽密集型应用所需的更高数据传输能力,同时其技术优势可以很好地满足汽车高可靠性、低电磁辐射、低功耗、带宽分配、低延迟、轻量化等方面的要求,将成为下一代汽车网络的关键技术。
车载以太网与其他总线的性能对比如下:
除上述优势外,线束轻量化是以太网相较于其他总线的另一大亮点。减轻汽车自重是节约能源和提高燃料经济性的最基本途径之一,而选用轻质材料是实现汽车轻量化最有效的方法。线束的复杂性使其成为汽车结构中仅次于底盘和发动机的第三重部件。部分传统总线线缆厚重,且需要额外的屏蔽以保护其不受电磁干扰,而车载以太网通过使用单根非屏蔽双绞线以及更小型紧凑的连接器,与LVDS等传统总线相比可减少高达80%线束成本和30%的布线重量,为汽车制造、运转和维修节省大量成本。
目前,主流的车载以太网的技术标准是基于博通公司的 BroadR-Reach 技术,车载以太网领域里最为重要的 OPEN 联盟的设立目标即是促进该技术作为开放标准得到各车企的广泛采用。截止到 2021 年底,OPEN 联盟的成员已增长到 340个,包括汽车领域里众多的汽车厂商、供应商、芯片商、技术公司以及研究机构等,如博通、恩智浦、飞思卡尔、宝马、现代等。
中国车企和供应商也在积极关注并逐渐采用 OPEN 联盟的技术,在 OPEN 联盟中已有一汽集团、北汽、长城、泛亚、华晨、恒润、航盛以及中国信通院等十几家中国成员。全世界采用BroadR-Reach 技术的主流汽车制造商的数量正在增长,截止到 2021 年底,诸多新能源车以及宝马、捷豹以及大众等诸多知名汽车厂商的多个车型均在部分系统上采用了车载以太网,可以预见未来车载以太网有望成为汽车的主流趋势,具有广泛的应用前景。
编辑:如皋
来源:裕太微 思瀚