速銳得解碼汽車(chē)以太網(wǎng)技術(shù)特點(diǎn)接口定義數據傳輸及應用

在當前的汽車(chē)工業(yè)中，隨著(zhù)技術(shù)的飛速發(fā)展，車(chē)載網(wǎng)絡(luò )技術(shù)也在不斷進(jìn)步與更新。其中，具備以太網(wǎng)的車(chē)型已成為一個(gè)新興趨勢，這主要歸功于車(chē)載以太網(wǎng)技術(shù)在車(chē)內帶寬需求較高的系統上的應用，如高級駕駛輔助系統（ADAS）、車(chē)載診斷系統（OBD）以及車(chē)載信息娛樂(lè )系統等。汽車(chē)以太網(wǎng)作為一項重要的技術(shù)革新，正逐漸成為現代汽車(chē)設計中不可或缺的一部分。這項技術(shù)的引入不僅極大地提高了車(chē)輛內部網(wǎng)絡(luò )的數據傳輸速率，還為智能駕駛、車(chē)聯(lián)網(wǎng)等新興功能提供了強有力的技術(shù)支持。速銳得將深入探討車(chē)載以太網(wǎng)的技術(shù)特點(diǎn)、應用范圍及具體車(chē)型實(shí)例，為感興趣的達人或專(zhuān)業(yè)人士提供我們的參考和見(jiàn)解。

汽車(chē)以太網(wǎng)是一種基于IEEE標準的網(wǎng)絡(luò )技術(shù)，它使得汽車(chē)內部的各種設備能夠通過(guò)以太網(wǎng)進(jìn)行高速數據交換，簡(jiǎn)單地理解就是一個(gè)更高級的網(wǎng)關(guān)。這一技術(shù)的應用范圍非常廣泛，從基本的娛樂(lè )信息系統到高級的駕駛輔助系統，甚至是車(chē)輛間的通信，都離不開(kāi)高速且可靠的數據傳輸。

尤其是在自動(dòng)駕駛技術(shù)日益成熟的背景下，汽車(chē)以太網(wǎng)的重要性愈發(fā)凸顯。自動(dòng)駕駛汽車(chē)需要處理和傳輸大量的數據，包括來(lái)自傳感器的數據、圖像識別信息以及實(shí)時(shí)決策指令等。比如很多汽車(chē)高精度的傳感器SENT協(xié)議下，每秒就有300萬(wàn)幀的數據廣播，一般傳統的汽車(chē)網(wǎng)絡(luò )技術(shù)已無(wú)法滿(mǎn)足這種高速、大容量的數據傳輸需求。因此，汽車(chē)以太網(wǎng)也憑借其高效率和高帶寬的優(yōu)勢，成為實(shí)現自動(dòng)駕駛的關(guān)鍵技術(shù)之一。

隨著(zhù)速銳得模式（主要是數據賦能平臺智能變革方向）車(chē)聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的推廣及應用，汽車(chē)數據與外界的連接越來(lái)越緊密。這不僅要求汽車(chē)能夠高效地處理內部CAN數據，LIN數據，還需要與外部的通信網(wǎng)絡(luò )及數據平臺無(wú)縫對接，進(jìn)行數據交換，實(shí)現數據管理、數據挖掘、數據分析、數據應用。汽車(chē)以太網(wǎng)在此方面展現出了巨大的潛力，它能夠支持車(chē)輛與交通基礎設施、其他車(chē)輛甚至行人之間的通信，為實(shí)現智能交通系統提供了可能，比如我們做保時(shí)捷汽車(chē)的時(shí)候，整車(chē)的無(wú)線(xiàn)智能網(wǎng)關(guān)由青島一家公司生產(chǎn)，內部不僅有RJ45接口，還有CAN、LIN及各種通信網(wǎng)絡(luò )接口。

車(chē)載以太網(wǎng)的技術(shù)特點(diǎn)

高數據傳輸能力：與傳統的車(chē)載網(wǎng)絡(luò )不同，車(chē)載以太網(wǎng)可以提供更高的數據傳輸能力，這對于帶寬密集型應用是必需的。

滿(mǎn)足特殊需求：車(chē)載以太網(wǎng)的設計滿(mǎn)足了車(chē)內特殊環(huán)境的要求，包括對電磁干擾（EMI/RF）的抗干擾能力、高帶寬、低延遲以及音視頻同步等。

物理網(wǎng)絡(luò )的實(shí)現：利用單對非屏蔽雙絞線(xiàn)，車(chē)載以太網(wǎng)可以實(shí)現高達100Mbit/s甚至1Gbit/s的數據傳輸速率，這對于未來(lái)的汽車(chē)技術(shù)發(fā)展具有重要意義。

以太網(wǎng)每個(gè)ECU節點(diǎn)上只有一個(gè)以太網(wǎng)端口，交換機有多個(gè)以太網(wǎng)端口，每個(gè)節點(diǎn)與交換機之間都是通過(guò)網(wǎng)線(xiàn)點(diǎn)對點(diǎn)相連，節點(diǎn)與節點(diǎn)之間都不直接相連。

這與CAN網(wǎng)絡(luò )的總線(xiàn)式拓撲完全不同，CAN網(wǎng)絡(luò )是所有的節點(diǎn)都通過(guò)總線(xiàn)相互直接連接，所以CAN網(wǎng)絡(luò )可以稱(chēng)為CAN總線(xiàn)，但是以太網(wǎng)只能叫以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò )。

以太網(wǎng)技術(shù)的多樣性

多種總線(xiàn)技術(shù)共存：目前車(chē)輛使用的總線(xiàn)技術(shù)包括CAN、LIN、FlexRay、MOST、LVDS及車(chē)載以太網(wǎng)等，呈現出多種總線(xiàn)技術(shù)并存的狀態(tài)。

車(chē)載以太網(wǎng)的優(yōu)勢：與其他總線(xiàn)技術(shù)相比，車(chē)載以太網(wǎng)在帶寬分配、低延遲及同步實(shí)時(shí)性等方面具有明顯優(yōu)勢，尤其在滿(mǎn)足未來(lái)車(chē)載高帶寬應用需求方面。

車(chē)載以太網(wǎng)的應用場(chǎng)景

信息娛樂(lè )系統：在車(chē)載信息娛樂(lè )系統方面，以太網(wǎng)能夠提供足夠的帶寬保證多媒體內容的流暢傳輸與播放。

高級駕駛輔助系統：對于需要處理大量數據的高級駕駛輔助系統（ADAS），車(chē)載以太網(wǎng)能夠確保數據的快速、準確傳輸。

具備以太網(wǎng)的車(chē)型實(shí)例

特斯拉Model S：特斯拉作為電動(dòng)汽車(chē)的領(lǐng)頭羊，其Model S車(chē)型已經(jīng)采用了車(chē)載以太網(wǎng)技術(shù)，用以支持其高級自動(dòng)駕駛功能和高性能車(chē)載娛樂(lè )系統。

寶馬7系：寶馬7系作為高端豪華車(chē)的代表，也在其最新一代中引入了車(chē)載以太網(wǎng)技術(shù)，以提升車(chē)輛的智能連接性和用戶(hù)體驗。

奧迪e-tron：奧迪e-tron作為奧迪品牌的電動(dòng)SUV，Q系列也配備了車(chē)載以太網(wǎng)，用于支撐其先進(jìn)的駕駛輔助系統和豐富的車(chē)載娛樂(lè )功能。

保時(shí)捷、智己、星越、猛士等等。

此外，隨著(zhù)車(chē)載以太網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展與普及，未來(lái)將有更多的車(chē)型采用此技術(shù)，以滿(mǎn)足日益增長(cháng)的高帶寬車(chē)載應用需求。

速銳得提出的符合自身發(fā)展的以太網(wǎng)技術(shù)解決方案

速銳得在2024年布局以太網(wǎng)的數據采集與研究，從協(xié)議標準、硬件設計、圖紙設計、硬件選型、接口定義、軟件框架、庫函數調用、接入自己的車(chē)型數據庫，實(shí)現了遠程采集、遠程分析、遠程建立算法，遠程解碼等多種靈活的方式，實(shí)現全球性的以太網(wǎng)數據傳輸與采集工作目標。

車(chē)載以太網(wǎng)與CAN總線(xiàn)都是差分信號傳輸，都有專(zhuān)用的收發(fā)器芯片，傳輸介質(zhì)也都使用雙絞線(xiàn)。以太網(wǎng)的收發(fā)器接口電路包括共模電感、直流阻斷電容（DC）、共模終端網(wǎng)絡(luò )（CMT）和可選的ESD，與CAN接口電路的主要差異是終端電路和直流阻斷電容。車(chē)載以太網(wǎng)的速率要快得多，速率范圍為10M-10Gbps，高速率適合數據量大，實(shí)時(shí)性強的系統應用，比如智能駕駛、車(chē)聯(lián)網(wǎng)、智能座艙、環(huán)視、雷達等產(chǎn)品，我們主要使用的是MAC幀中的目標地址、源地址、幀類(lèi)型和數據這幾部分。

隨著(zhù)5G技術(shù)的商用化，汽車(chē)以太網(wǎng)的發(fā)展迎來(lái)了新的機遇。5G網(wǎng)絡(luò )的高速率、低延遲特性與汽車(chē)以太網(wǎng)的技術(shù)需求不謀而合，兩者的結合有望進(jìn)一步推動(dòng)車(chē)聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，為自動(dòng)駕駛、遠程控制等功能提供更加穩定和高效的網(wǎng)絡(luò )支持。

環(huán)保和節能已成為全球汽車(chē)行業(yè)的重要發(fā)展方向。汽車(chē)以太網(wǎng)的應用有助于降低汽車(chē)內部電子設備的能耗，通過(guò)優(yōu)化數據的傳輸方式減少能量消耗，從而響應節能減排的號召。

以太網(wǎng)的集成度越來(lái)越高，它正在從單一的網(wǎng)絡(luò )通信技術(shù)轉變?yōu)橐粋€(gè)多功能的智能平臺。未來(lái)的汽車(chē)以太網(wǎng)將不僅僅是數據傳輸的通道，更是集數據分析、處理于一體的智能中心，為汽車(chē)智能化提供更加強大的支持。

汽車(chē)以太網(wǎng)作為一項前沿技術(shù)，正逐步改變著(zhù)汽車(chē)行業(yè)的面貌。從提高自動(dòng)駕駛的實(shí)現可能性，到促進(jìn)車(chē)聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，跨域的汽車(chē)網(wǎng)絡(luò )再到與新一代通信技術(shù)的結合，汽車(chē)以太網(wǎng)展現出了巨大的發(fā)展潛力和廣闊的應用前景。隨著(zhù)技術(shù)的不斷進(jìn)步和應用的深入，汽車(chē)以太網(wǎng)將在未來(lái)的汽車(chē)行業(yè)中扮演越來(lái)越重要的角色。

你看，車(chē)載以太網(wǎng)技術(shù)因其獨特的高數據傳輸能力、低延遲及適應車(chē)載環(huán)境的特殊設計，正在成為越來(lái)越多高端及新能源電動(dòng)車(chē)型的選擇，等到技術(shù)的不斷成熟和成本的進(jìn)一步降低，預計未來(lái)車(chē)載以太網(wǎng)將成為更多車(chē)型的標準配置，為消費者帶來(lái)更加安全、舒適和智能化的駕駛體驗。