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速锐得解码汽车以太网技术特点接口定义数据传输及应用
suruide | 2024-07-02 09:54:50    阅读:8600   发布文章

在当前的汽车工业中,随着技术的飞速发展,车载网络技术也在不断进步与更新。其中,具备以太网的车型已成为一个新兴趋势,这主要归功于车载以太网技术在车内带宽需求较高的系统上的应用,如高级驾驶辅助系统(ADAS)、车载诊断系统(OBD)以及车载信息娱乐系统等。汽车以太网作为一项重要的技术革新,正逐渐成为现代汽车设计中不可或缺的一部分。这项技术的引入不仅极大地提高了车辆内部网络的数据传输速率,还为智能驾驶、车联网等新兴功能提供了强有力的技术支持。速锐得将深入探讨车载以太网的技术特点、应用范围及具体车型实例,为感兴趣的达人或专业人士提供我们的参考见解

 以太网1保时捷无线网关图.jpg

汽车以太网是一种基于IEEE标准的网络技术,它使得汽车内部的各种设备能够通过以太网进行高速数据交换简单地理解就是一个更高级的网关。这一技术的应用范围非常广泛,从基本的娱乐信息系统到高级的驾驶辅助系统,甚至是车辆间的通信,都离不开高速且可靠的数据传输。

尤其是在自动驾驶技术日益成熟的背景下,汽车以太网的重要性愈发凸显。自动驾驶汽车需要处理和传输大量的数据,包括来自传感器的数据、图像识别信息以及实时决策指令等。比如很多汽车高精度的传感器SENT协议下,每秒就有300万帧的数据广播,一般传统的汽车网络技术已无法满足这种高速、大容量的数据传输需求。因此,汽车以太网凭借其高效率和高带宽的优势,成为实现自动驾驶的关键技术之一。

 以太网2接口定义图.png

随着速锐得模式(主要是数据赋能平台智能变革方向)车联网技术的推广及应用,汽车数据与外界的连接越来越紧密。这不仅要求汽车能够高效地处理内部CAN数据,LIN数据,还需要与外部的通信网络及数据平台无缝对接,进行数据交换实现数据管理、数据挖掘、数据分析、数据应用。汽车以太网在此方面展现出了巨大的潜力,它能够支持车辆与交通基础设施、其他车辆甚至行人之间的通信,为实现智能交通系统提供了可能比如我们做保时捷汽车的时候,整车的无线智能网关由青岛一家公司生产,内部不仅有RJ45接口,还有CAN、LIN及各种通信网络接口

 

车载以太网的技术特点

高数据传输能力:与传统的车载网络不同,车载以太网可以提供更高的数据传输能力,这对于带宽密集型应用是必需的。

满足特殊需求:车载以太网的设计满足了车内特殊环境的要求,包括对电磁干扰(EMI/RF)的抗干扰能力、高带宽、低延迟以及音视频同步等。

物理网络的实现:利用单对非屏蔽双绞线,车载以太网可以实现高达100Mbit/s甚至1Gbit/s的数据传输速率,这对于未来的汽车技术发展具有重要意义。

以太网每ECU节点上只有一个以太网端口,交换机有多个以太网端口,每个节点与交换机之间都是通过网线点对点相连,节点与节点之间都不直接相连。

这与CAN网络的总线式拓扑完全不同,CAN网络是所有的节点都通过总线相互直接连接,所以CAN网络可以称为CAN总线,但是以太网只能叫以太网网络。

以太网3框图.png 

以太网技术的多样性

多种总线技术共存:目前车辆使用的总线技术包括CAN、LIN、FlexRay、MOST、LVDS及车载以太网等,呈现出多种总线技术并存的状态。

车载以太网的优势:与其他总线技术相比,车载以太网在带宽分配、低延迟及同步实时性等方面具有明显优势,尤其在满足未来车载高带宽应用需求方面。

车载以太网的应用场景

信息娱乐系统:在车载信息娱乐系统方面,以太网能够提供足够的带宽保证多媒体内容的流畅传输与播放。

高级驾驶辅助系统:对于需要处理大量数据的高级驾驶辅助系统(ADAS),车载以太网能够确保数据的快速、准确传输。

以太网4网关传输.png 

具备以太网的车型实例

特斯拉Model S:特斯拉作为电动汽车的领头羊,其Model S车型已经采用了车载以太网技术,用以支持其高级自动驾驶功能和高性能车载娱乐系统。

宝马7系:宝马7系作为高端豪华车的代表,也在其最新一代中引入了车载以太网技术,以提升车辆的智能连接性和用户体验。

奥迪e-tron:奥迪e-tron作为奥迪品牌的电动SUV,Q系列也配备了车载以太网用于支撑其先进的驾驶辅助系统和丰富的车载娱乐功能。

保时捷、智己、星越、猛士等等。

此外,随着车载以太网技术的发展与普及,未来将有更多的车型采用此技术,以满足日益增长的高带宽车载应用需求。

以太网5奥迪.png 

速锐得提出的符合自身发展的以太网技术解决方案

速锐得在2024年布局以太网的数据采集与研究,从协议标准、硬件设计、图纸设计、硬件选型、接口定义、软件框架、库函数调用、接入自己的车型数据库,实现了远程采集、远程分析、远程建立算法,远程解码等多种灵活的方式,实现全球性的以太网数据传输与采集工作目标。

车载以太网与CAN总线都是差分信号传输,都有专用的收发器芯片,传输介质也都使用双绞线。以太网的收发器接口电路包括共模电感、直流阻断电容(DC)、共模终端网络(CMT)和可选的ESD,与CAN接口电路的主要差异是终端电路和直流阻断电容。车载以太网的速率要快得多,速率范围为10M-10Gbps,高速率适合数据量大,实时性强的系统应用,比如智能驾驶、车联网、智能座舱、环视、雷达等产品,我们主要使用的是MAC帧中的目标地址、源地址、帧类型和数据这几部分

 

随着5G技术的商用化,汽车以太网的发展迎来了新的机遇。5G网络的高速率、低延迟特性与汽车以太网的技术需求不谋而合,两者的结合有望进一步推动车联网技术的发展,为自动驾驶、远程控制等功能提供更加稳定和高效的网络支持。

环保和节能已成为全球汽车行业的重要发展方向。汽车以太网的应用有助于降低汽车内部电子设备的能耗,通过优化数据的传输方式减少能量消耗,从而响应节能减排的号召。

以太网的集成度越来越高,它正在从单一的网络通信技术转变为一个多功能的智能平台。未来的汽车以太网将不仅仅是数据传输的通道,更是集数据分析、处理于一体的智能中心,为汽车智能化提供更加强大的支持。

 

汽车以太网作为一项前沿技术,正逐步改变着汽车行业的面貌。从提高自动驾驶的实现可能性,到促进车联网技术的发展,跨域的汽车网络再到与新一代通信技术的结合,汽车以太网展现出了巨大的发展潜力和广阔的应用前景。随着技术的不断进步和应用的深入,汽车以太网将在未来的汽车行业中扮演越来越重要的角色。

你看,车载以太网技术因其独特的高数据传输能力、低延迟及适应车载环境的特殊设计,正在成为越来越多高端及新能源电动车型的选择等到技术的不断成熟和成本的进一步降低,预计未来车载以太网将成为更多车型的标准配置,为消费者带来更加安全、舒适和智能化的驾驶体验。

 

 


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