汽車(chē)的未來(lái)：插上網(wǎng)絡(luò )的翅膀

　　經(jīng)過(guò)近一個(gè)半世紀的演變，汽車(chē)早已經(jīng)不再單純是人們代步的工具，從強調駕駛樂(lè )趣到休閑娛樂(lè )，再到如今最熱門(mén)的車(chē)載信息平臺，電子產(chǎn)品在其中發(fā)揮著(zhù)越來(lái)越重要的作用。

　　隨著(zhù)科技的不斷發(fā)展，車(chē)載電子產(chǎn)品的數量和復雜性都在不斷提高，旨在把握消費者對駕駛與娛樂(lè )體驗的預期，占得市場(chǎng)先機。碰撞警示系統、舒適性控制系統、信息娛樂(lè )系統和先進(jìn)駕駛員輔助系統只是當今眾多復雜應用程序的冰山一角，這些應用程序對車(chē)載網(wǎng)絡(luò )中與車(chē)載網(wǎng)絡(luò )間的帶寬和互連的需求日益增加。汽車(chē)網(wǎng)絡(luò )技術(shù)市場(chǎng)需求不斷增長(cháng)，汽車(chē)產(chǎn)量日益提高，這將使更多應用于車(chē)載的半導體產(chǎn)品應運而生。

　　車(chē)內網(wǎng)絡(luò )

　　從最早的純機械傳動(dòng)，到引入各種電子技術(shù)，再到更多電子技術(shù)的加入，由于車(chē)內主控臺只有一個(gè)，因此汽車(chē)內各電子單元需要組成一個(gè)可靠的網(wǎng)絡(luò )用以控制各個(gè)電子單元。經(jīng)過(guò)多年的開(kāi)發(fā)及嚴格驗證，車(chē)內網(wǎng)絡(luò )有著(zhù)幾種不同的標準，如CAN,LIN之類(lèi)的低速網(wǎng)絡(luò )已經(jīng)非常普及，而FlexRay和MOST總線(xiàn)也正努力推向更多的量產(chǎn)車(chē)型，甚至包括Ethernet也由傳統的計算機網(wǎng)絡(luò )領(lǐng)域轉向汽車(chē)網(wǎng)絡(luò )領(lǐng)域拓展，并且未來(lái)將會(huì )有很大的發(fā)展空間。在車(chē)用網(wǎng)絡(luò )給汽車(chē)行業(yè)帶來(lái)契機的同時(shí)，網(wǎng)絡(luò )類(lèi)型的多樣性和信息帶寬的激增也同樣對整個(gè)汽車(chē)電子產(chǎn)業(yè)鏈提出了新的挑戰。

　　汽車(chē)網(wǎng)絡(luò )技術(shù)和市場(chǎng)的發(fā)展脫離不了汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的大趨勢。汽車(chē)行業(yè)未來(lái)的發(fā)展很大程度上依賴(lài)于汽車(chē)電子技術(shù)的創(chuàng )新和應用，而汽車(chē)網(wǎng)絡(luò )作為汽車(chē)內部各電控單元、人機界面以及車(chē)輛與外部環(huán)境之間信息交互的紐帶將扮演越來(lái)越重要的角色。汽車(chē)產(chǎn)業(yè)在過(guò)去的10年間于安全和舒適兩個(gè)方面有巨大的飛躍，相信大家都會(huì )有感性認識。10年前很多高端車(chē)遙不可及的選配安全或舒適功能，現在已經(jīng)成為了家用車(chē)的標配。全球平均每輛車(chē)CAN-LIN-FlexRay總線(xiàn)節點(diǎn)從2006年少于10個(gè)，到目前已超過(guò)20個(gè)。

　　在未來(lái)的10年中，決定汽車(chē)產(chǎn)業(yè)格局的趨勢將是節能和移動(dòng)互聯(lián)，這些領(lǐng)域對汽車(chē)網(wǎng)絡(luò )的帶寬、安全性、能效、耐壓、可靠性、抗干擾性、可仿真性、可擴展性、自適應性都提出了新的需求。短期內，主動(dòng)安全電子技術(shù)，例如防碰撞、智能剎車(chē)或基于雷達的距離控制應用可會(huì )出現增長(cháng)，而它們同樣需要車(chē)內數據網(wǎng)絡(luò )。從長(cháng)期來(lái)看，遠程信息處理應當在未來(lái)數年出現增長(cháng)。我們預見(jiàn)的變化是汽車(chē)內電子產(chǎn)品的使用將會(huì )越來(lái)越多，以應對各個(gè)控制系統內的處理能力和數據通信的爆炸性需求。當然，市場(chǎng)的影響因素并非只有技術(shù)，隨著(zhù)需求的上升和市場(chǎng)的成熟，競爭也日益激烈，對于產(chǎn)業(yè)鏈供貨商的成本控制，規模效益和創(chuàng )新能力都提出了新的要求。

　　以上四個(gè)市場(chǎng)趨勢對汽車(chē)總線(xiàn)半導體提出了三個(gè)方面的需求：

　　性能路線(xiàn)：更高的帶寬(FlexRay，以太網(wǎng))、更強的EMC/ESD性能、更低的功耗、更好地在大規模不規則網(wǎng)絡(luò )中的抗共振、在新能源車(chē)中的高壓隔離通訊、在節能傳統車(chē)中的主動(dòng)能量管理以及在車(chē)聯(lián)網(wǎng)中的網(wǎng)絡(luò )安全加密和驗證等等。

　　標準化路線(xiàn)：網(wǎng)絡(luò )通訊發(fā)展的前提是標準化。CAN、LIN、FlexRay都是經(jīng)過(guò)車(chē)廠(chǎng)和半導體廠(chǎng)商共同研發(fā)多年而推出的車(chē)內總線(xiàn)標準。

　　優(yōu)化路線(xiàn)：已有的網(wǎng)絡(luò )標準有很多性能優(yōu)化的需求，例如部分網(wǎng)絡(luò )總線(xiàn)(Partial Networking,)為電池車(chē)和新能源車(chē)提供更高級的能量控制，使網(wǎng)絡(luò )稱(chēng)為整車(chē)能量管理的一部分，系統基礎芯片(System Basis Chip)將網(wǎng)絡(luò )，能量控制和安全診斷集成一體。

　　不同總線(xiàn)不同應用

　　在車(chē)身相關(guān)的網(wǎng)絡(luò )中，LIN，CAN，FlexRay這幾種總線(xiàn)技術(shù)分別適用于不同的應用領(lǐng)域，并將在很長(cháng)一段時(shí)間內并存，它們將在最合適自身特點(diǎn)的領(lǐng)域發(fā)揮特長(cháng)，找到存在的市場(chǎng)支撐。對于不同總線(xiàn)類(lèi)型未來(lái)的發(fā)展趨勢，判斷的主要依據是，該網(wǎng)絡(luò )是否具備其他網(wǎng)絡(luò )不可替代的優(yōu)勢，這些優(yōu)勢主要包括成本，技術(shù)，市場(chǎng)的接受和普及程度等。整車(chē)廠(chǎng)商在強調安全的前提下，正在力求降低下一代汽車(chē)開(kāi)發(fā)的復雜性，通過(guò)將多個(gè)網(wǎng)絡(luò )合并為幾個(gè)網(wǎng)絡(luò )或在可能時(shí)合并為一個(gè)車(chē)載網(wǎng)絡(luò )，可以有效地減少車(chē)載網(wǎng)絡(luò )的數量。由于涉及車(chē)型刷新周期的問(wèn)題，這一發(fā)展過(guò)程可能需要較長(cháng)的時(shí)間。因此基于以上幾點(diǎn)筆者認為未來(lái)LIN,CAN, FlexRay還將會(huì )在很長(cháng)時(shí)間內并存，并在最適合的領(lǐng)域找到生命力。因為，在車(chē)身網(wǎng)絡(luò )中，目前沒(méi)有哪一種方案可以滿(mǎn)足所有需求。

　　各種總線(xiàn)技術(shù)應用和定位略有不同，在長(cháng)期以來(lái)和很久的以后都將共存共榮。關(guān)于車(chē)內網(wǎng)絡(luò )各種標準的應用，各個(gè)廠(chǎng)家有各種不同的見(jiàn)解。

　　恩智浦汽車(chē)網(wǎng)絡(luò )產(chǎn)品線(xiàn)全球市場(chǎng)及業(yè)務(wù)發(fā)展總監李曉鶴認為，CAN作為車(chē)用主干網(wǎng)已經(jīng)是成熟技術(shù)，大部分車(chē)型都已經(jīng)配備2路以上CAN網(wǎng)絡(luò )。根據不同車(chē)型，可能使用高速或容錯CAN。LIN則在局部總線(xiàn)，例如車(chē)門(mén)、空調、座椅、車(chē)燈模塊中以低成本占有不可替代的位置。LIN 源于歐洲，之后在美國被標準化成SAE2602, 目前在歐美車(chē)型中已經(jīng)相當普及，其中不乏高端車(chē)型出現5路CAN，10路LIN的情況。FlexRay為安全性模塊提供更好的帶寬，故障隔離和可預測性。Ethernet原于診斷，但未來(lái)會(huì )看到更多攝像機主動(dòng)安全，多媒體，車(chē)聯(lián)網(wǎng)甚至車(chē)輛云計算的應用。

　　恩智浦汽車(chē)網(wǎng)絡(luò )產(chǎn)品線(xiàn)全球市場(chǎng)及業(yè)務(wù)發(fā)展總監 李曉鶴

　　飛思卡爾汽車(chē)電子市場(chǎng)經(jīng)理錢(qián)華則解釋?zhuān)琇IN適用于車(chē)身電子對成本敏感度較高的子節點(diǎn)應用，主要用于后視鏡，雨量傳感器和門(mén)窗等的控制;CAN是一種應用范圍比較廣泛的總線(xiàn)，從低速的車(chē)身電子網(wǎng)絡(luò )到發(fā)動(dòng)機和底盤(pán)系統，甚至包括各種基于網(wǎng)絡(luò )的診斷系統都可以使用CAN;FlexRay在2005年最先商用于BMW-X5底盤(pán)控制系統，一開(kāi)始便奠定其在車(chē)用網(wǎng)絡(luò )中高可靠性和安全性應用場(chǎng)合的基礎。

　　飛思卡爾汽車(chē)電子市場(chǎng)經(jīng)理 錢(qián)華