什么是汽車以太網(wǎng)技術(shù)？

在思考這個(gè)深刻的問(wèn)題之前，我們需要先來(lái)了解一個(gè)基本概念：ECU

// 此處引用自度娘 // →ECU（Electronic Control Unit）電子控制單元，又稱“行車電腦”、“車載電腦”等。從用途上講則是汽車專用微機(jī)控制器。它和普通的電腦一樣,由微處理器（CPU）、存儲(chǔ)器（ROM、RAM）、輸入/輸出接口（I/O）、模數(shù)轉(zhuǎn)換器（A/D）以及整形、驅(qū)動(dòng)等大規(guī)模集成電路組成。用一句簡(jiǎn)單的話來(lái)形容就是“ECU就是汽車的大腦”。

翻譯成咱電子工程師的“人話”，就是汽車?yán)锏碾娮涌刂茊卧Ｓ锌刂茊卧陀锌偩€

那么汽車上究竟有哪些子系統(tǒng)

需要通過(guò)電信號(hào)控制呢？

主要分為以下幾個(gè)部分：

動(dòng)力控制單元：例如電控自動(dòng)變速器、主動(dòng)懸架系統(tǒng)，助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)等

車身電子：例如多向可調(diào)電控座椅，車窗調(diào)節(jié)，空調(diào)，燈光系統(tǒng)等

主/被動(dòng)安全設(shè)備：倒車?yán)走_(dá)，車身傳感器，安全氣囊系統(tǒng)等

通信及車載娛樂(lè)設(shè)備

汽車的電子系統(tǒng)分布：

所有這些子系統(tǒng)，都需要一個(gè) ECU。

隨著轎車電子化自動(dòng)化的提高，每增加一個(gè)新的傳感器或應(yīng)用程序需要通過(guò)增加一個(gè)新的獨(dú)立的ECU設(shè)備及其關(guān)聯(lián)的傳感器電路來(lái)實(shí)現(xiàn)，這種做法是非常低效的，為了簡(jiǎn)化電路和降低成本，汽車上多個(gè)ECU之間的信息傳遞就要采用一種稱為多路復(fù)用通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，建立相關(guān)的 ECU 之間的通信鏈路，允許 ECU 彼此使用更高級(jí)的功能和共享數(shù)據(jù)，這種增長(zhǎng)逐漸發(fā)展成了現(xiàn)在復(fù)雜的、異構(gòu)的車載網(wǎng)絡(luò)。例如目前泛用的車載總線型網(wǎng)絡(luò)：本地互連網(wǎng)絡(luò)（LIN）、控制器局域網(wǎng)絡(luò)（CAN）或 FlexRay等。

智能汽車電子技術(shù)的不斷創(chuàng)新：

本來(lái)這一切

相安無(wú)事地過(guò)了很多年

......

然而，ADAS的出現(xiàn)，打亂了這一切。ADAS君，全名Advanced Driving Assistant System高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng)，基于大量信息娛樂(lè)系統(tǒng)和視頻的ADAS技術(shù)，引入了大量的數(shù)據(jù)，以及對(duì)傳輸數(shù)據(jù)的帶寬的要求。

同時(shí)，除ADAS之外，我們還在向著全智能駕駛的方向上努力前進(jìn)，車不止是一個(gè)車，它還要和周圍的車用無(wú)線互聯(lián)的技術(shù)“打招呼”，也要和道路上的通信設(shè)施進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，以保證汽車在自動(dòng)情況下的安全駕駛。

而作為駕駛員的你，在車上則可以將雙手解放出來(lái)，處理工作或進(jìn)行娛樂(lè)。

這些需求不斷增長(zhǎng)，車載電子的功能日益復(fù)雜，ECU數(shù)目也在逐級(jí)的增加

現(xiàn)有車載網(wǎng)絡(luò)傳輸帶寬肉眼可見(jiàn)的，將不能滿足大量數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊?，因此下一代的車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及架構(gòu)應(yīng)運(yùn)而生。這就是汽車以太網(wǎng)！

以太網(wǎng)成為下一代車載網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展趨勢(shì)可以歸納為以下方面：

? 高帶寬，以滿足大量數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枨?/p>

傳統(tǒng)汽車總線

LIN (10-125Kbps)

CAN (125Kbps-1Mbps)

FlexRay (1M-10Mbps)

MOST (24.8Mbps-150Mbps)

汽車以太網(wǎng)

BroadR-Reach /100Base-T (100Mbps)

1000Base-T1 (1GbE)

2.5GbE

10GbE……

? 以太網(wǎng)技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)性、成熟性、通用性和互聯(lián)擴(kuò)展的優(yōu)勢(shì)（當(dāng)然這一點(diǎn)也為汽車以太網(wǎng)技術(shù)的安全性帶來(lái)了爭(zhēng)議）

? 線的重量：100BASE-T1 是全雙工標(biāo)準(zhǔn)，物理上只需要一根非屏蔽雙絞線即可實(shí)現(xiàn)，大大減輕了線束的重量，與之帶給車身的負(fù)擔(dān)，可以減少線纜重量約 30%，減少連接成本約 80%。

汽車以太網(wǎng)，是一項(xiàng)由計(jì)算領(lǐng)域的傳統(tǒng)互聯(lián)技術(shù)向汽車領(lǐng)域進(jìn)行遷移、升級(jí)和適應(yīng)的技術(shù)。因此測(cè)試方法與電子領(lǐng)域總線的測(cè)試方法一脈相承。

測(cè)試測(cè)量頂級(jí)廠商是德科技Keysight Technology將其在電子測(cè)試測(cè)量行業(yè)積累的深厚經(jīng)驗(yàn)與汽車行業(yè)的需求深入結(jié)合，推出了專門針對(duì)于汽車以太網(wǎng)的全套測(cè)試方案，并且在2017年收購(gòu)了Ixia公司之后，將此方案進(jìn)一步完整，打通了汽車以太網(wǎng)從Layer 1 物理層到Layer 7 協(xié)議層的全部測(cè)試方案。

汽車以太網(wǎng)的物理層測(cè)試都有其標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試規(guī)范如下：

是德科技提出的測(cè)試方法，完全符合規(guī)范，且被行業(yè)協(xié)會(huì)所推薦。

物理層測(cè)試包括3個(gè)部分：

? 發(fā)送端測(cè)試

? 接收端測(cè)試

? 線纜/連接器合規(guī)性測(cè)試

最后一點(diǎn)，很關(guān)鍵：以太網(wǎng)信號(hào)通路上信號(hào)一致性的測(cè)試和 CAN、LAN 不同，高速總線帶來(lái)的一個(gè)通用問(wèn)題，就是信號(hào)在高速傳輸過(guò)程中受到周圍環(huán)境中交調(diào)、互擾、輻射、阻抗不連續(xù)等因素，對(duì)信號(hào)產(chǎn)生干擾和衰減，因此，一致性測(cè)試至關(guān)重要，一定要講完這個(gè)，才算是結(jié)構(gòu)完整、有始有終。