概述

汽車以太網(wǎng)不僅支持移動(dòng)連接和復(fù)雜的高帶寬汽車應(yīng)用；它還是完善未來(lái)完全互聯(lián)汽車和打造更安全、更經(jīng)濟(jì)實(shí)惠、更高性能汽車的關(guān)鍵推動(dòng)因素之一。恩智浦一直倡導(dǎo)推動(dòng)互聯(lián)汽車的發(fā)展，設(shè)計(jì)推出了一系列強(qiáng)大、靈活且經(jīng)濟(jì)高效的汽車以太網(wǎng)產(chǎn)品組合，以實(shí)現(xiàn)更快、更高效連接車輛系統(tǒng)的目標(biāo)。

邁向自動(dòng)駕駛：未來(lái)移動(dòng)出行的前景

當(dāng)今的汽車配置數(shù)十個(gè)電子控制單元(ECU)、發(fā)射器、接收器、執(zhí)行器、傳感器和其他電子組件。其中許多組件在高度完善的高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)中協(xié)同工作，為駕駛員提供支持，使汽車更安全、更互聯(lián)、更舒適、更高效、更環(huán)保且更易于駕駛。為了實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)，汽車需要收集、處理和響應(yīng)大量數(shù)據(jù)，并且這些數(shù)據(jù)只會(huì)隨著汽車自動(dòng)化駕駛程度的提高而增加。

當(dāng)數(shù)據(jù)難題遇見(jiàn)恩智浦解決方案

以經(jīng)濟(jì)高效的方式管理和分配所有這些數(shù)據(jù)是一個(gè)嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。ADAS功能會(huì)使原本就因車載娛樂(lè)系統(tǒng)（該系統(tǒng)本身對(duì)帶寬的要求就很高）而吃緊的汽車網(wǎng)絡(luò)(IVN)的數(shù)據(jù)容量雪上加霜。ADAS和信息娛樂(lè)系統(tǒng)的每一次發(fā)展進(jìn)步都需要更多帶寬。為了使自動(dòng)駕駛汽車成為現(xiàn)實(shí)，設(shè)計(jì)人員首先需要找到一種方法來(lái)管理支持自動(dòng)駕駛所需的所有數(shù)據(jù)和處理。然后，他們需要以既能提高安全性又能增加便利性的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)這一功能，同時(shí)還要能降低總體成本。

恩智浦在幫助設(shè)計(jì)人員增加帶寬并管理復(fù)雜的自動(dòng)駕駛需求方面，是推動(dòng)技術(shù)進(jìn)步不可或缺的組成部分。在對(duì)ADAS、IVN和車載娛樂(lè)的未來(lái)需求進(jìn)行預(yù)測(cè)時(shí)，我們看到汽車以太網(wǎng)在分布式汽車網(wǎng)絡(luò)中的巨大潛力，有望成為汽車數(shù)據(jù)管理的最佳解決方案。它能夠?qū)崿F(xiàn)寬帶連接，并可提供高級(jí)控制功能和全動(dòng)態(tài)視頻所需的必要延遲和可預(yù)測(cè)性。同時(shí)，它可以減輕車輛的重量，節(jié)省動(dòng)力，提高效率，支持升級(jí)，并使自動(dòng)駕駛更加經(jīng)濟(jì)實(shí)惠。

分布式汽車網(wǎng)絡(luò)

在汽車以太網(wǎng)設(shè)置中，多個(gè)車輛系統(tǒng)可通過(guò)UTP電纜同時(shí)共享高帶寬。以太網(wǎng)成為汽車網(wǎng)絡(luò)的骨干網(wǎng)絡(luò)，并支持更高級(jí)別的數(shù)據(jù)處理和更多的通信類型。使用流量設(shè)計(jì)功能（如VLAN）意味著每個(gè)端口都可以接收專用帶寬，并且整個(gè)骨干網(wǎng)具有IP連接能力。我們構(gòu)想了一個(gè)由分層結(jié)構(gòu)域控制器組成的骨干網(wǎng)架構(gòu)，它具有基于IP的路由和高通信帶寬。該架構(gòu)不支持單獨(dú)的高帶寬功能，而是支持駐留在同一物理網(wǎng)絡(luò)但采用邏輯方式分離的虛擬網(wǎng)絡(luò)的所有高帶寬功能。

制造商通過(guò)在分布式汽車網(wǎng)絡(luò)中使用汽車以太網(wǎng)，可以將組件移出主機(jī)本體，并可將其更靠近整輛車中所需位置而放置，從而釋放了主機(jī)中的空間，同時(shí)還可以提高運(yùn)行效率和性能。例如，如果設(shè)計(jì)人員將調(diào)諧器模塊移至靠近天線處，則可減少前部本體和儀表板區(qū)域的熱量，并顯著降低布線成本。

引領(lǐng)自動(dòng)駕駛之路

未來(lái)十年的實(shí)時(shí)處理和車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可能會(huì)徹底改變我們的出行方式、我們與車輛的交互方式以及車輛與基礎(chǔ)設(shè)施和車輛之間的響應(yīng)方式。恩智浦將汽車以太網(wǎng)視為這場(chǎng)變革的重要組成部分。

但是，在汽車中使用以太網(wǎng)意味著下一代IVN系統(tǒng)設(shè)計(jì)發(fā)生范式轉(zhuǎn)變，汽車設(shè)計(jì)人員需要連接不同的域網(wǎng)絡(luò)、傳輸各種數(shù)據(jù)（控制數(shù)據(jù)和流媒體等）并滿足擴(kuò)展溫度范圍和EMC性能等嚴(yán)苛要求。我們認(rèn)為，這種全新設(shè)計(jì)方法物有所值，因?yàn)樗梢栽黾訋?、減輕汽車重量并降低成本，因此設(shè)計(jì)人員可以引入新的理想功能，并且不會(huì)大幅增加成本。

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