你的位置:首頁(yè) > 互連技術(shù) > 正文

取代CAN總線(xiàn),車(chē)載以太網(wǎng)10BASE-T1S成為主流?

發(fā)布時(shí)間:2024-06-13 責任編輯:lina

【導讀】在汽車(chē)新四化(電動(dòng)化、網(wǎng)聯(lián)化、智能化、共享化)和軟件定義汽車(chē)的浪潮下,汽車(chē)正經(jīng)歷著(zhù)一場(chǎng)深刻的架構變革。曾經(jīng)的分布式架構,已無(wú)法滿(mǎn)足日益復雜的汽車(chē)功能需求。汽車(chē)電子電氣正在朝著(zhù)域架構、跨域架構和集中式架構加速演進(jìn)。安富利密切關(guān)注汽車(chē)變革趨勢,攜手合作伙伴積極布局汽車(chē)相關(guān)的解決方案,助力客戶(hù)構建下一代智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)開(kāi)發(fā)。


在汽車(chē)新四化(電動(dòng)化、網(wǎng)聯(lián)化、智能化、共享化)和軟件定義汽車(chē)的浪潮下,汽車(chē)正經(jīng)歷著(zhù)一場(chǎng)深刻的架構變革。曾經(jīng)的分布式架構,已無(wú)法滿(mǎn)足日益復雜的汽車(chē)功能需求。汽車(chē)電子電氣正在朝著(zhù)域架構、跨域架構和集中式架構加速演進(jìn)。安富利密切關(guān)注汽車(chē)變革趨勢,攜手合作伙伴積極布局汽車(chē)相關(guān)的解決方案,助力客戶(hù)構建下一代智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)開(kāi)發(fā)。

汽車(chē)架構演進(jìn)背后的驅動(dòng)力,是車(chē)內電子控制單元(ECU)數量的指數級增長(cháng)。從平均20-30個(gè),飆升至100多個(gè),甚至數百個(gè)。龐大的ECU數量,對車(chē)內網(wǎng)絡(luò )帶來(lái)了嚴峻挑戰:數據傳輸速度慢、延遲高、可靠性差,嚴重制約了汽車(chē)功能的升級和發(fā)展。麥肯錫的一項研究表明,超過(guò)一半的汽車(chē)客戶(hù)(64%)愿意更換汽車(chē)制造商以獲得更好的自動(dòng)駕駛能力。預計到2030年,95%的售出新車(chē)將實(shí)現互聯(lián)。

為了應對這些需求和挑戰,車(chē)載網(wǎng)絡(luò )也必須升級換代。據億歐智庫《2023中國智能電動(dòng)汽車(chē)車(chē)載通信研究報告》所示,目前車(chē)載總線(xiàn)通信正逐步由“CAN總線(xiàn)為主、其他總線(xiàn)為輔”的分布式架構,向“以太網(wǎng)為主、CAN及其他總線(xiàn)為輔”的域集中式架構轉變。

目前的車(chē)載網(wǎng)絡(luò )技術(shù):CAN總線(xiàn)為主

車(chē)載網(wǎng)絡(luò )(IVN)是現代汽車(chē)的命脈,為其多功能性提供關(guān)鍵支撐。它負責傳輸各種數據流,支持高級駕駛輔助系統(ADAS)、信息娛樂(lè )系統、攝像頭、車(chē)輛間通信系統以及無(wú)線(xiàn)電波雷達和光檢測激光雷達等遙感技術(shù),使汽車(chē)能夠感知環(huán)境、輔助駕駛并提供豐富的娛樂(lè )功能。

目前,車(chē)載網(wǎng)絡(luò )主要采用CAN、LIN、FlexRay、MOST、LVDS和車(chē)載以太網(wǎng)等多種總線(xiàn)技術(shù)。其中,CAN總線(xiàn)憑借其低成本、可靠性和易于實(shí)施等優(yōu)點(diǎn),成為目前應用最廣泛的標準協(xié)議,廣泛應用于車(chē)身控制、動(dòng)力系統管理、底盤(pán)控制等領(lǐng)域。LIN總線(xiàn)則是一種低成本的通用串行總線(xiàn),常用于車(chē)門(mén)、天窗、座椅控制等方面,為CAN總線(xiàn)提供輔助功能。

然而,隨著(zhù)汽車(chē)電子產(chǎn)品數量的激增和功能的不斷升級,CAN總線(xiàn)技術(shù)由于其半雙工通信模式和有限的傳輸速率,已經(jīng)難以滿(mǎn)足現代汽車(chē)網(wǎng)絡(luò )對高速、實(shí)時(shí)、雙向數據傳輸的需求。此外,傳統總線(xiàn)的復雜拓撲結構和冗余的協(xié)議層也使得車(chē)輛線(xiàn)束變得越來(lái)越龐大。一些車(chē)輛線(xiàn)束的長(cháng)度達到2.5英里,一般汽車(chē)中長(cháng)達數英里的銅線(xiàn)重達132磅(60公斤)。對于電動(dòng)汽車(chē)來(lái)說(shuō),線(xiàn)束重量直接影響其行駛里程,因此減少車(chē)輛布線(xiàn)顯得尤為重要。

汽車(chē)行業(yè)需要替代“老化”的CAN協(xié)議了。作為各類(lèi)總線(xiàn)中傳輸速率最快的通信解決方案,汽車(chē)以太網(wǎng)憑借其高帶寬、輕量化線(xiàn)束和高成本效益,或將成為車(chē)載網(wǎng)絡(luò )的重要通信技術(shù)。

取代CAN總線(xiàn)?10BASE-T1S成為車(chē)載網(wǎng)絡(luò )的趨勢

當今,隨著(zhù)汽車(chē)逐漸向區域性電子電氣(E/E)架構發(fā)展,勢必要將汽車(chē)以太網(wǎng)連接到邊緣傳感器和執行器。以太網(wǎng)應用有望從智能座艙等局部應用擴展到最終成為車(chē)載通信的骨干。

單對10BASE-T1S以太網(wǎng)正在成為車(chē)載網(wǎng)絡(luò )的理想選擇。10BASE-T1S于2019年獲得批準,是IEEE旗下最新的汽車(chē)規范之一,具體來(lái)說(shuō),“10”代表最大傳輸速度(10Mb/s),“BASE”指基帶信令,“T1”表示單雙絞線(xiàn)布線(xiàn)。該規范旨在提供一種多點(diǎn)傳輸介質(zhì),可以在25米或更遠的距離上處理至少8個(gè)收發(fā)器節點(diǎn)或設備?!癝”表示短長(cháng)度或短范圍。


取代CAN總線(xiàn),車(chē)載以太網(wǎng)10BASE-T1S成為主流?

單對以太網(wǎng)IEEE 802.3cg規范提供長(cháng)距離(10BASE-T1L)和短距離(10BASE-T1S)(來(lái)源onsemi)


與其他汽車(chē)規范所使用的脈沖幅度調制(PAM)信號相比,10BASE-T1S使用差分曼徹斯特編碼(DME)來(lái)降低復雜性和成本。10BASE-T1S提供比CAN-FD更快的通信速度,并且有機會(huì )省掉CAN和FlexRay等傳統網(wǎng)絡(luò )協(xié)議。10BASE-T1S啟用“全以太網(wǎng)”IVN方法來(lái)支持點(diǎn)對點(diǎn)和多點(diǎn)傳輸。其多點(diǎn)功能適用于長(cháng)達25米的通道,最多能夠支持8個(gè)節點(diǎn)。

10BASE-T1S大大簡(jiǎn)化了對各類(lèi)傳感器和執行器的連接,從座椅舒適控制到ADAS盲點(diǎn)檢測等各種設備,每個(gè)節點(diǎn)只需一個(gè)PHY(物理層接口)即可。這樣做的好處是,它不需要網(wǎng)關(guān)將CAN或CAN-FD轉換為以太網(wǎng),從而減輕了重量并降低了材料成本。而且,10BASE-T1S的運行速度比控制器局域網(wǎng)(CAN)拓撲快2到3倍,與CAN的2Mbps和CAN-FD的5Mbps相比,10BASE-T1S可達到10Mbps。

此外,它還受益于使用與100/1000BASE-T1以太網(wǎng)相同的軟件堆棧。除了不同的PHY之外,兩者之間不需要額外的網(wǎng)關(guān)。隨著(zhù)軟件定義車(chē)輛(SDV)架構的出現,以太網(wǎng)的另一個(gè)優(yōu)勢是它無(wú)需通過(guò)網(wǎng)關(guān)來(lái)進(jìn)行固件更新,從而簡(jiǎn)化了軟件管理。

結語(yǔ)

10BASE-T1S的推出,意味著(zhù)汽車(chē)制造商在CAN/CAN-FD之后有了一個(gè)新的標準可以適應。安富利正攜手長(cháng)期合作伙伴安森美公司共同推動(dòng)10BASE-T1S技術(shù)的普及應用。安森美將于今年推出支持汽車(chē)10BASE-T1S技術(shù)的NCV7311和NVN7410系列芯片,為客戶(hù)提供全面、可靠的車(chē)載網(wǎng)絡(luò )解決方案。這些MAC和PHY收發(fā)器器件將推動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)轉型升級,共創(chuàng )智能網(wǎng)聯(lián)新未來(lái)。


免責聲明:本文為轉載文章,轉載此文目的在于傳遞更多信息,版權歸原作者所有。本文所用視頻、圖片、文字如涉及作品版權問(wèn)題,請聯(lián)系小編進(jìn)行處理。


推薦閱讀:

貿澤新一期EIT系列帶你了解軟件定義車(chē)輛的Zonal架構

如何為保健醫療設備設計選擇合適的電池

UWB技術(shù)引領(lǐng)汽車(chē)安全與互聯(lián)駕駛的新紀元

如何利用低電平有效輸出驅動(dòng)高端輸入開(kāi)關(guān)?

電驅逆變器SiC功率模塊芯片級熱分析

特別推薦
技術(shù)文章更多>>
技術(shù)白皮書(shū)下載更多>>
熱門(mén)搜索
?

關(guān)閉

?

關(guān)閉