實(shí)現車(chē)載媒體導向傳輸系統的方案研究

據研究顯示，駕駛輔助系統能夠對駕駛者駕駛行為和安全具有積極作用，另外還能保護環(huán)境，提高交通效率。隨著(zhù)導航功能、交通信息功能還有攝像系統、距離控制、航線(xiàn)保持等功能的飛速增長(cháng)，系統功能之間已經(jīng)不再獨立，而是呈現互相合作的關(guān)系，各功能之間的無(wú)縫集成更是追求的目標。

高級駕駛輔助系統(ADASS)與許多不同的車(chē)載電子系統連接。和人體一樣，車(chē)內各輔助系統功能之間也必須互相配合：傳感器(雷達、攝像頭、超聲波);處理單元;執行器(轉向盤(pán)、制動(dòng)踏板、電子穩定控制、安全氣囊)。那么多系統使用起來(lái)情況繁雜，這就需要系統功能之間的信息交流，很明顯，充足的網(wǎng)絡(luò )基礎設施建設對提高駕駛輔助系統的效率是至關(guān)重要的。駕駛輔助系統的功能范圍正在逐漸擴大，并將成為E/E生態(tài)系統的組成部分。

為了駕駛輔助系統和娛樂(lè )信息系統的無(wú)縫連接協(xié)作，在網(wǎng)絡(luò )技術(shù)方面需要達到特定的要求。這些先決條件是需要高度集成多通道網(wǎng)絡(luò );實(shí)時(shí)確認和低延遲性;靈活的可擴展性結構;高帶寬;安全性和穩定性。因此，具備固有同步性的多通道網(wǎng)絡(luò )是首選。

更進(jìn)一步的優(yōu)勢比如技術(shù)成熟度、成本效益、可靈活的拓撲結構以及媒體定向系統(MOST)中的參數。媒體定向傳輸系統能夠實(shí)現所有功能數據流的同時(shí)傳輸，這些服務(wù)功能數據均同步。

最新一代的媒體定向傳輸系統MOST150，能夠支持IP協(xié)議數據通信，提供為汽車(chē)準備的以太網(wǎng)通道，可配置帶寬從0到每秒150兆字節。通過(guò)這個(gè)方法，MOST為那些基于IP通信的應用提供了數據傳輸通道，其中包括無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )設備和C2C設備以及C2X設備。

MOST架構中采用功能模塊概念，包括功能明確的編程接口，這么做能使娛樂(lè )交互應用和傳感器接口標準化。

數據包傳輸

以太網(wǎng)連接適用于并不穩定的網(wǎng)絡(luò )連接情況下，連接到計算機系統，它能夠在較廣的范圍內達到數據傳輸的目的。每個(gè)數據包被封裝后經(jīng)過(guò)重新尋址和控制信息到達目的地，并且傳輸速度非?？?。

IP地址連接給發(fā)送e-mail、瀏覽網(wǎng)頁(yè)和數據移動(dòng)提供了很大幫助。以太網(wǎng)中帶有沖突檢測的載波偵聽(tīng)多路存取(CSMA/CD)架構的問(wèn)題是當有碰撞發(fā)生時(shí)可能會(huì )被檢測到，并且當參與到以太網(wǎng)中的數據過(guò)多時(shí)，其傳輸速率會(huì )大大降低，有時(shí)會(huì )導致多次重新連接到網(wǎng)絡(luò )。該系統具有不確定性，網(wǎng)絡(luò )傳輸的延遲變化很大。音頻、視頻和其他需要持續運作的應用程序一旦被打斷則會(huì )嚴重影響使用感受，所以以太網(wǎng)連接的缺點(diǎn)很明顯。

控制信息數據必須在一個(gè)預定的時(shí)間內到達，可以通過(guò)緩沖的形式保持網(wǎng)絡(luò )流暢，但是例如車(chē)載攝像頭或駕駛輔助系統中的傳感器等設備關(guān)系到駕駛安全，不允許任何的緩沖，一切數據必須是實(shí)時(shí)數據。折中方案需要一個(gè)額外的硬件，所謂數據緩沖的方法只是停留在理論階段，而不適用于真正的實(shí)時(shí)傳輸。

所有的網(wǎng)絡(luò )接口都需要連接到交換機，增加硬件設備和成本超過(guò)了目前的以太網(wǎng)收發(fā)器。以太網(wǎng)音頻視頻橋接(Audio Video Bridging)增加硬件來(lái)分配時(shí)鐘，提供分配每個(gè)時(shí)間包的時(shí)間戳消息，并提供預留帶寬和數據包優(yōu)化功能機制。

流傳輸

IP數據包尋址傳送信息需要大量的開(kāi)銷(xiāo)。加入尋址信息并且打斷數據包的傳送然后檢查通過(guò)一個(gè)設備的數據包，這么做浪費的大量的帶寬。數據包通過(guò)系統的延遲時(shí)間也不確定，他們需要將數據包解壓縮并且使數據進(jìn)入持續的數據流中，通過(guò)A/V解碼器處理這些數據。

對于這類(lèi)傳輸形式，流傳輸和媒體導向系統傳輸具有明顯的優(yōu)勢。媒體導向系統傳輸控制通道用來(lái)將數據放于一幀內，其中一個(gè)渲染器可以隨時(shí)讀取這一幀的數據。一旦完成這種設置，只有A/V數據能夠被傳輸，沒(méi)有任何尋址傳輸或計時(shí)信息。

通過(guò)MOST150，將沒(méi)有必要強制所有的數據轉換成一個(gè)特定的格式，以適應單一的傳輸協(xié)議，因為它具有一個(gè)專(zhuān)用的以太網(wǎng)通道。這個(gè)通道能夠傳輸標準的以太網(wǎng)數據包，無(wú)需經(jīng)過(guò)高級別的以太網(wǎng)堆棧，通過(guò)MOST網(wǎng)絡(luò )傳輸。

MOST150智能網(wǎng)絡(luò )接口控制器(INIC)，甚至有以太網(wǎng)式的媒體訪(fǎng)問(wèn)控制(MAC)地址，這樣以太網(wǎng)數據包能夠在正確的地方被提取并且傳遞給其他標準的以太網(wǎng)設備，這個(gè)過(guò)程不需要交換機或其它任何硬件設備。流數據可以并行傳送。

整個(gè)汽車(chē)網(wǎng)絡(luò )管理基礎設施建設的加強有助于汽車(chē)更好的利用以太網(wǎng)數據傳輸功能。面向汽車(chē)開(kāi)發(fā)和制造系統的完整的工具鏈已經(jīng)存在，并且準備在MOST中加入以太網(wǎng)功能。

MOST流通道不需要獨立的堆棧數據結構。數據可以只是被傳輸進(jìn)網(wǎng)絡(luò )。傳輸延遲低對于自動(dòng)數據采集系統是好事，終端到另一個(gè)終端的傳輸延遲，包括壓縮數據和解壓數據也只是幾毫秒的時(shí)間。

MOST包括所有的汽車(chē)行業(yè)的軟件層，并不需要新的汽車(chē)網(wǎng)絡(luò )管理堆棧數據結構。從技術(shù)角度來(lái)看，沒(méi)有必要將汽車(chē)所需的網(wǎng)絡(luò )基礎設施種類(lèi)給定死。不論是數據包傳輸還是流傳輸都是可以適應的，設計師可以根據實(shí)際情況利用最佳的傳輸方案。