车载以太网的优势

技术进步总是由业务需求驱动的，车载网络也是如此。传统汽车线束的结构相对简单，控制器连接到同一个设备，并且彼此不干扰。然而，随着消费者对汽车功能需求的增加，汽车中电控单元(Electrical Control Unit，ECU)的数量逐渐增加，并且ECU之间的信息交换变得更加复杂。此外，随着自动数据采集系统的普及，不仅越来越多的传感器被集成到汽车中，车载摄像机和娱乐系统对车载网络的带宽和延迟时间也提出了更高的要求。1Mb/s的传输速度已经不能满足自动驾驶技术发展的要求。

车载以太网是一种连接车内电子单元的新型局域网技术，与普通民用以太网使用 4 对非屏蔽双绞线电缆不同，车载以太网在单对非屏蔽双绞线上可实现 100 Mbit/s 甚至 1 Gbit/s 的数据传输速率，同时满足汽车行业高可靠性、低电磁辐射、低功耗、带宽分配、低延迟以及同步实时性等方面的要求。

而且，目前占主流的车载网络标准CAN、LIN及FlexRay，以及面向媒体的系统传输标准MOST等都具有浓重的“汽车行业”色彩，导致其应用的局限性，反之以太网是一种简单、成熟的开放标准，基于以太网的应用都极大地降低了应用成本。

目前，智能电子产品与车载设备之间的交互越来越多。随着云服务的普及，拥有先进驾驶辅助系统(ADAS)的新信息平台，车道偏离检测、驾驶员意图预测、信息娱乐设备等智能视觉安全应用，已经主导了新一代汽车电子的发展趋势。将以太网应用于汽车的优势不仅在于它可以以不同的方式传输车辆数据，而且以太网作为一种可以不断更新和发展的技术，具有更好的适应未来的能力。在经历了标准以太网(10Mbps)、快速以太网(100Mbps)和千兆以太网的推广和发展后，以太网仍在不断迭代地自我升级。在支持带宽持续增长的同时，它仍然保持与原始系统的兼容性。与传统总线如CAN和MOST相比，以太网可以采用更灵活的星形连接架构，使每条链路可以享受100 Mb/s甚至更高的带宽(IEEEP802.3bp RTPGE标准，而RTPGG的目标是用少于4对信号线实现1 Gb/s的传输速度)。

与传统的点对点网络链路系统相比，提出使用基于总线的网络是一种大大的技术改进。然而，随着时间的推移，车辆将增加新的子系统，电子控制单元数量的增加会导致带宽消耗的显著增加。传统车辆控制应用所需的带宽通常较低，带宽问题尚未引起广泛关注。引入信息娱乐系统和基于视频的高级驾驶辅助系统(ADAS)后，这些应用程序与传统控制系统相比，数据传输带宽要求有了显著提高，车载以太网的高带宽功能将越来越得到体现。

车载以太网应用与演进

车联网应用：

在万物互联的大趋势下，汽车也慢慢变成了互联网的一部分，很多汽车中都配备了4G/Wi-Fi。通过联网，用户和汽车OEM厂商可以对汽车中的电子设备的软件进行OTA升级，对汽车进行远程诊断和状态监控。同时，车内设备也可以通过互联网获得实时交通信息和娱乐信息，这些数据的交互都需要更高的车内总线带宽。

自动驾驶应用：

自动驾驶的实现必须依赖于大量的传感器（例如毫米波雷达、激光雷达，摄像头），这些传感器数的据的传输和处理也依赖于更高的车内总线带宽。

除此以外，还有广义的汽车智能网联的应用，需支持多种系统和设备，同时需具备内、外网络聚合能力，车载网络必须是可扩展的，具有良好的兼容性，因此车载以太网在实现和创新车内应用过程中，标准化是一个重要的驱动因素。通过标准化，可以让 OEM 满足顾客需求，并确保产品品质。各主机厂依据标准来设计，不仅可以缩短产品的上市时间，而且还能保证产品的可用性、生命周期、升级能力以及互操作性。

尽管车载以太网被定义为下一代车载局域网络技术，但短期内无法全部取代现有车载网络，其在汽车行业上的应用需要一个循序渐进的技术演进过程。依据车载以太网在汽车网络上的应用过程，大致可分为3个阶段的演进过程：局部网络阶段、子网络阶段、多子网络阶段。

• 在局域网阶段，车载以太网技术可以单独应用于子系统，实现子系统功能，如基于DoIP协议的OBD诊断、基于IP协议的摄像头等；

• 在子网阶段，可以集成一些子系统，构建车载以太网子系统，实现各个子系统的功能，如基于AVB协议的多媒体娱乐和显示系统、ADAS系统等；

• 在多子网阶段，集成了多个子网，车载以太网作为车载主干网，集成了整车各领域的功能，如动力、底盘、车身、娱乐等。形成车载以太网架构，实现车载以太网在车载局域网中的全面应用。

以太网作为一种新型车载网络的进入汽车网络，肯定是无法一蹴而就，在短期内是无法取代现有的车载网络，因此以太网在进入汽车网络时考虑分阶段、从子系统开始逐步深入，并最终统筹汽车网络的演进过程。现今可预期的车载以太网的发展主要可分为三个阶段：

第一阶段（已经有实用案例），基于DoIP标准的车载诊断系统（OBD）和ECU软件刷新。以ECU软件刷新为例，和原有的CAN（1M／S）相比，刷新时间将缩短为原来的百分之一，该应用将大大提升诊断和刷新效率，节省时间、生产及服务成本。

第二阶段车载以太网在信息娱乐系统和驾驶员辅助系统的使用，伴随着BroadR－Reach技术的日益成熟和标准化的不断推进，基于AVB，SOME／IP等技术将逐步推广使用，车载以太网将以单节点或多个节点的形式进行搭载，如使用高分辨率的IP摄像头的全景泊车等驾驶辅助系统，多屏互动的高清信息娱乐系统等进入人

们的视野。

第三阶段，前两个阶段专注于一个特定的应用领域，在经历的前两个阶段的积累和磨练，第三阶段将使用以太网为车载网络骨干，集成动力总成、底盘、车身、多媒体、辅助驾驶，真正形成一个域级别的汽车网络。

文章来源于 公众号 智能网联汽车网