如今，在各種前沿技術的引領下，汽車行業(yè)呈穩(wěn)步發(fā)展之勢。隨著高級輔助駕駛系統(tǒng)(ADAS)、信息娛樂系統(tǒng)和自動駕駛技術的巨大進步，現(xiàn)代汽車對帶寬的需求也在與日俱增。日新月異的功能和層出不窮的技術產(chǎn)生了海量的數(shù)據(jù)需求，利用全新的方式來處理數(shù)據(jù)已是大勢所趨。過去，傳統(tǒng)汽車內(nèi)的應用需求僅限于底盤控制系統(tǒng)或車身控制系統(tǒng)，僅需要數(shù)千比特每秒(kbps)的數(shù)據(jù)傳輸能力。而如今，智能汽車配備了大量傳感器、高端信息娛樂系統(tǒng)以及基于人工智能(AI)和機器學習(ML)的導航控制系統(tǒng)，而且多個激光雷達(LIDAR)、雷達(RADAR)和攝像頭模塊也會產(chǎn)生數(shù)TB的數(shù)據(jù)，從而導致復雜性大幅增長。因此，利用汽車以太網(wǎng)實現(xiàn)高速、可靠且超低延遲的連接已是勢在必行。

汽車以太網(wǎng)電纜（不含連接器）的技術要求

OPEN聯(lián)盟規(guī)范(TC2 100Mbps, TC9 1000Mbps)非常清楚地描述了汽車以太網(wǎng)電纜（不含連接器）的要求。OPEN聯(lián)盟已經(jīng)定義了所需電纜的基本要求- 相關性能參數(shù)（具體值基于不同的目標速率）：

阻抗 Z —> 不同公差范圍的標稱100Ohm

插入損耗 IL —>不同速率水平的平滑的曲線- 取決于頻率

回波損耗RL —> 根據(jù)不同頻率的速率要求

平衡性能 LCL1和LCTL2 —> 速率和電纜設計取決于不同頻率的要求

耦合衰減 —> 僅適用于屏蔽電纜

屏蔽效能 —> 僅適用于屏蔽電纜

汽車以太網(wǎng)電纜頭部企業(yè),萊尼

萊尼(LEONI)目前是汽車電纜行業(yè)的領軍者，目前大部分的線纜標準都是參考其定義的規(guī)格協(xié)議，其很早就加入了OPEN、IEEE3及SAE4等聯(lián)盟組織，并與聯(lián)盟成員一起合作開發(fā)了100Mbit/s和1Gbit/s的車載以太網(wǎng)電纜。LEONI Dacar是萊尼的汽車數(shù)據(jù)電纜品牌，其主要包含同軸和多芯數(shù)據(jù)電纜，萊尼車載以太網(wǎng)電纜因其數(shù)據(jù)特性要求也包含在Dacar系列，萊尼Dacar系列涉及汽車里不同的數(shù)據(jù)應用，目前萊尼Dacar百兆和千兆以太網(wǎng)產(chǎn)品已在全球德系、美系、自主品牌等各主機廠眾多車型上搭載并有良好運用。萊尼并不止步于此，萊尼致力于超越這個標準。萊尼的Dacar以太網(wǎng)電纜定義了傳輸特性如對非屏蔽電纜的模式轉(zhuǎn)換損耗要求。帶護套電纜的設計能夠確保線束被安裝時，在諸如老化，雜質(zhì)和濕度等條件下的不利影響降到最低。在EMC較敏感的安裝場合，萊尼提供使用帶屏蔽的LEONI Dacar以太網(wǎng)電纜。這些電纜已經(jīng)量產(chǎn)并應用于全景攝像頭系統(tǒng)。

以太網(wǎng)市場未來可期

由于以太網(wǎng)的發(fā)明時間太早，并沒有考慮實時信息的傳輸問題。隨著音視頻娛樂大量進入汽車座艙，ECU數(shù)量，ECU的運算能力需求都呈現(xiàn)爆發(fā)式增長，在ADAS時代和即將到來的無人駕駛時代講更加明顯，同時對運算帶寬的需求也開始爆發(fā)。這造成汽車電子系統(tǒng)成本大增，一方面是ECU系統(tǒng)數(shù)量和質(zhì)量的增加，由于是分布式計算，大量的運算資源被浪費了，而我們說的車載以太網(wǎng)使用單對非屏蔽電纜以及更小型緊湊的連接器，使用非屏蔽雙絞線時可支持15m的傳輸距離(對于屏蔽雙絞線可支持40m)，這種優(yōu)化處理使車載以太網(wǎng)可滿足車載EMC要求。并可減少高達80%的車內(nèi)連接成本和高達30%的車內(nèi)布線重量，100M車載以太網(wǎng)的PHY采用了1G以太網(wǎng)的技術，可通過使用回聲抵消在單線對上實現(xiàn)雙向通信。常規(guī)的PoE是為4對電纜的以太網(wǎng)設計的，因此專門為車載以太網(wǎng)開發(fā)了PoDL，可在一對線纜上為電子控制單元ECU的正常運行提供12VDC或者5VDC供電電壓。當然，對帶寬的需求也是一個因素，各種傳感器，特別是激光雷達和高分辨率攝像頭，必須用以太網(wǎng)傳輸數(shù)據(jù).

汽車以太網(wǎng)是一項點對點技術，其中每一個電氣節(jié)點都依次相連。系統(tǒng)中部署了一個交換機，可幫助在多個ECU之間建立通信，并將流量路由至網(wǎng)絡中的其他各種單元。IEEE通過100BASE-T1和1000BASE-T1汽車專有以太網(wǎng)標準對該技術進行了標準化。汽車以太網(wǎng)的一項重要優(yōu)勢就是比其他協(xié)議更具成本效益。CAN等前代產(chǎn)品僅能提供10Mb/s的吞吐量，而汽車以太網(wǎng)一開始就可以提供100Mb/s的基本通信速率。與傳統(tǒng)電纜線束相比，汽車以太網(wǎng)采用超輕量化且高效的布線，可有效節(jié)省空間、降低成本以及降低復雜性。

審核編輯：湯梓紅