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向來保守、小氣又愛用獨家技術(shù)的汽車產(chǎn)業(yè)有可能改變嗎？發(fā)表車用以太網(wǎng)系列產(chǎn)品BroadR-Reach的博通(Broadcom)一定認為答案是肯定的，這家網(wǎng)絡(luò)芯片供應(yīng)商雖然在汽車應(yīng)用市場仍算是新手，卻認為汽車制造商正在改變想法，開始接受利用諸如以太網(wǎng)等已經(jīng)在汽車以外市場經(jīng)證實的標準技術(shù)。 據(jù)了解，德國車廠BMW將于今年稍晚上市的X5系列SUV休旅車，就將采用博通的技術(shù)──該公司與博通的BroadR-Reach以太網(wǎng)技術(shù)授權(quán)客戶飛思卡爾半導體(Freescale)合作，成為第一家將車用以太網(wǎng)應(yīng)用于360度攝影機停車輔助系統(tǒng)的車廠。此外韓國車廠Hyundai Motor也將采用BroadR-Reach技術(shù)提供新一代連網(wǎng)車用資通訊娛樂系統(tǒng)。 博通網(wǎng)絡(luò)與基礎(chǔ)建設(shè)產(chǎn)品部門資深產(chǎn)品營銷總監(jiān)Ali Abaye在最近接受《電子工程專輯》美國版編輯采訪時表示，隨著越來越多電子元件進駐汽車：“各家車廠已經(jīng)達成了采用車用以太網(wǎng)的集體共識，他們不要其他的專屬技術(shù)；”他指出，其原因有三： 第一，今日的汽車制造商：“比起汽車馬力，放更多的注意力到他們的客戶將哪些電子產(chǎn)品帶進車子里。”他們需要確保車子能容納包括導航系統(tǒng)、顯示器與其他消費性電子裝置，而Abaye強調(diào)：“并不只是高端車款。” 第二，現(xiàn)在的車子里面有許多“網(wǎng)絡(luò)孤島”，那些汽車網(wǎng)絡(luò)技術(shù)如LVDS、MOST、CAN等各自與不同的電子裝置連接，彼此之間是不互通的；Abaye指出：“這也成為汽車制造商的考量因素之一。” 第三，車廠需要能擴充的車內(nèi)網(wǎng)絡(luò)解決方案；舉例來說，車道變換攝影機系統(tǒng)支持的畫質(zhì)、資料速率越來越高，隨著智能手機、平板裝置的使用，消費者對于影音品質(zhì)的期望也跟著升高；而當汽車透過Wi-Fi、3G、4G LTE等技術(shù)與外部世界連結(jié)，車內(nèi)網(wǎng)絡(luò)的頻寬需求也加倍成長。Abaye指出，為了尋求可擴充、無所不在、可靠且實用的車內(nèi)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，越來越多車廠轉(zhuǎn)向支持OPEN Alliance SIG──即一個推廣以太網(wǎng)技術(shù)成為標準車用網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)業(yè)組織。 
車用以太網(wǎng)采用無外罩雙絞線電纜(圖中左)，與正規(guī)以太網(wǎng)相較纜線重量更輕；且標準化技術(shù)亦能帶來成本的降低 博通相信，以太網(wǎng)會成為車內(nèi)的電子裝置骨干網(wǎng)絡(luò)(backbone)；以Abaye的觀點，車用以太網(wǎng)在車用資通訊娛樂系統(tǒng)、支持攝影機輔助停車的先進駕駛輔助系統(tǒng)( ADAS )的應(yīng)用幾乎已是既定事實，車用以太網(wǎng)將會挑戰(zhàn)LVDS、MOST等技術(shù)的地位，而且他表示：“我們將在8~10年內(nèi)看到車用以太網(wǎng)開始取代CAN。”那些在今日汽車內(nèi)不互通的網(wǎng)絡(luò)孤島將會消失。 但有鑒于汽車產(chǎn)業(yè)行動較為緩慢的特性，車用以太網(wǎng)到底會在多快的時間內(nèi)滲透到汽車，而且數(shù)量會有多少？仍是產(chǎn)業(yè)界所強烈質(zhì)疑的問題；甚至汽車產(chǎn)業(yè)分析師們的意見也大不相同，對2020年車用以太網(wǎng)節(jié)點數(shù)量的預測，從1.2億到3億都有。 如Frost & Sullivan分析師Praveen Chandrasekar表示：“到2020年，在一部高端車款中將會有100至120個以太網(wǎng)連接接口，以支持越來越多駕駛?cè)耸褂肁DAS攝影機、自動駕駛所需的高端傳感器，以及不斷增加的車用資通訊內(nèi)容。”他指出，在另一方面，平價車款內(nèi)則會搭載50~60個車用以太網(wǎng)連接接口，估計全球車用以太網(wǎng)連接接口數(shù)量可達3億，主要市場為北美與歐洲。 Strategic Analysis 分析師Ian Riches則表示：“我們目前的預測是，到2020年，總計約將有1.2億個以太網(wǎng)連接接口進駐該年度所生產(chǎn)的輕型車輛。”而他指出，如果屆時一臺高端車款內(nèi)搭載的以太網(wǎng)節(jié)點超過100個，那就很令人驚訝；他估計汽車骨干網(wǎng)絡(luò)會涵蓋五大部位(動力系統(tǒng)、安全、底盤、車身與資通訊娛樂系統(tǒng))，其中資通訊娛樂系統(tǒng)使用10~20個節(jié)點、安全系統(tǒng)使用10~15個，診斷運用1個，其他高端功能使用10~20個，總計35~60個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點。
車內(nèi)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用概況(來源：Frost & Sullivan) 不同預測數(shù)據(jù)之間的龐大差距，或許也顯示了對車內(nèi)電子控制單元(ECU)會多快支持以太網(wǎng)技術(shù)的不同預期。Frost & Sullivan的Chandrasekar認為，車內(nèi)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)該是有一個骨干網(wǎng)絡(luò)支持其他網(wǎng)絡(luò)，但他清楚指出，該骨干網(wǎng)路會采用以太網(wǎng)技術(shù)；CAN、MOST、LIN等車用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)還會存在，支持小區(qū)域的功能，但以太網(wǎng)還是扮演主角。 但Strategic Analysis的Riches就不完全同意以上看法，他認為，汽車內(nèi)并非每項功能都需要以太網(wǎng)100Mbp以上的速率；舉例來說，座椅控制馬達并不會因為采用以太網(wǎng)而添加額外功能性，還不如目前使用的低速度CAN或LIN：“雖然以太網(wǎng)比LIN便宜，但LIN還是會保留給許多低階功能。”而他也指出，車內(nèi)骨干網(wǎng)絡(luò)/區(qū)域網(wǎng)絡(luò)控制器架構(gòu)應(yīng)該是往減少ECU數(shù)量的方向發(fā)展──這意味著以太網(wǎng)節(jié)點數(shù)量不會像Frost & Sullivan預測的那么多。 IHS的資深分析師Luca De Ambroggi對于車用以太網(wǎng)滲透率的預測又更為謹慎，他認為，車用以太網(wǎng)仍在尋找突破點：“我相信該突破點會是通訊娛樂裝置，接著是基本的ADAS應(yīng)用，例如攝影機相關(guān)功能。” De Ambroggi指出，車用以太網(wǎng)要取得成功，其目標必然是涵蓋整個汽車有線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，從車用資通訊娛樂裝置，到最關(guān)鍵的安全系統(tǒng)、車身等；但無論如何：“以太網(wǎng)對汽車應(yīng)用領(lǐng)域來說，還需要達到成熟以及證實無堅不摧的那一小步。” 而就像博通所說，以太網(wǎng)在汽車內(nèi)的應(yīng)用至少有一個絕對明確的好處──在節(jié)省成本與減輕重量方面。該公司表示，車用以太網(wǎng)采用無屏蔽雙絞線(un-shielded twisted pair，UTP)電纜，可提供100Mbps傳輸速率，連接器的尺寸也較小巧，能將連網(wǎng)成本降低80%，整體電纜重量則可降低30%。 雖然有以上好處，但Strategic Analysis的Riches仍強調(diào)，采用一種新技術(shù)仍有風險；首先，總是會有因改變所帶來的成本，在這方面，掂量額外費用應(yīng)該比任何其他潛在成本節(jié)省容易得多。他指出，雖然以太網(wǎng)骨干可望為車輛帶來更多功能：“那些功能是否為2020年上市的大眾車款所需求(或負擔得起)，恐怕還是個未知數(shù)。” Riches總結(jié)指出，理論上應(yīng)該會有一個功能與網(wǎng)絡(luò)頻寬需求的臨界點，讓汽車廠商認為“從頭開始”改用以太網(wǎng)骨干架構(gòu)會是可以節(jié)省成本的：“但我并不認為我們會在2020年以前看到那個臨界點出現(xiàn)。” 博通堅稱，其BroadR-Reach車用以太網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)符合嚴苛的汽車產(chǎn)業(yè)要求；該公司的Abaye指出，其實體層(PHY)規(guī)格特別能符合汽車產(chǎn)業(yè)的EMI/EMC要求。此外博通表示，車用以太網(wǎng)的信令架構(gòu)(signaling scheme)與100BASE-TX以太網(wǎng)所采用的信令架構(gòu)相較，具有更高的頻譜效率，這將車用以太網(wǎng)的訊號頻寬限制在33.3MHz，是100BASE-TX的一半；較低的訊號頻寬可改善回波耗損(return loss)、降低串擾(crosstalk)并確保車用乙太網(wǎng)絡(luò)能通過嚴苛的汽車電磁輻射需求。 對此Strategic Analysis的Riches則認為，該技術(shù)還是有一些問題：“我仍聽說以太網(wǎng)使用UTP電纜時，在EMC性能上會有疑慮。”不過他也立即表示：“這些疑慮有多少是真實的、有多少只是對于未知的恐懼，我很難判斷。” 其他意見包括質(zhì)疑目前BroadR-Reach的100 Mbps速率稍嫌太慢，Riches表示：“這意味著攝影機的影像需要經(jīng)過壓縮，這對安全系統(tǒng)來說可能會是個大問題。”他指出，有些廠商正在期待Gbps等級的以太網(wǎng)技術(shù)：“這方面還有待IEEE的標準化程序，都需要時間。” |
