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來源：DigiKey 作者： Tawfeeq Ahmad 汽車以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)（100 Base-T1 (IEEE 802.3bw) 和 1000 Base-T1 (IEEE 802.3bp)）旨在提高汽車網(wǎng)絡(luò)的吞吐量并降低成本。隨著包括 ADAS、信息娛樂、診斷和傳感器網(wǎng)絡(luò)在內(nèi)的汽車技術(shù)的發(fā)展，傳輸和生成的數(shù)據(jù)量越來越大。CAN、CAN-FD、LIN 和 FlexRay 等傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)無法提供所需的速度。 汽車以太網(wǎng)協(xié)議 100BASE-T1 采用單對(duì)非屏蔽雙絞線同時(shí)進(jìn)行雙向數(shù)據(jù)交換。10BASE-T 和 100BASE-TX 為傳輸和接收分配了專用線對(duì)，相比之下，100BASE-T1 則引入了物理全雙工接口，允許在同一線對(duì)上實(shí)現(xiàn)這兩種功能。采用共享介質(zhì)不僅能降低材料成本，還能通過減少車內(nèi)電纜的總重量來提高燃油效率。 汽車以太網(wǎng)電纜的設(shè)計(jì)長(zhǎng)度較短，以便應(yīng)對(duì)車內(nèi)嚴(yán)峻的環(huán)境條件。此外，這些電纜采用了獨(dú)特的信號(hào)編碼方法，可在有效傳輸最大數(shù)據(jù)量的同時(shí)最大限度地減少帶寬使用。 100BASE-T1 采用的獨(dú)特編碼方法包括 4 位轉(zhuǎn) 3 位 (4B3B)、3 位轉(zhuǎn) 2 三進(jìn)制對(duì) (3B2T) 和三級(jí)脈沖振幅調(diào)制 (PAM3)。與快速以太網(wǎng)相比，這種編碼策略可最大限度地減少輻射。在通過非屏蔽單對(duì)雙絞線傳輸數(shù)據(jù)之前，100BASE-T1 PHY 管理著所有重要的加擾和編碼過程。 以太網(wǎng)與汽車以太網(wǎng)的比較 以太網(wǎng)和汽車以太網(wǎng)的區(qū)別主要在于其物理層。標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)使用兩對(duì)雙絞線電纜，提供獨(dú)立的發(fā)送和接收路徑，而汽車以太網(wǎng)則使用單對(duì)雙絞線電纜，進(jìn)行全雙工通信。 標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)在汽車生態(tài)系統(tǒng)中的應(yīng)用受限于其對(duì)兩對(duì)雙絞線電纜的依賴，在空間和安裝復(fù)雜性方面造成了實(shí)際限制。此外，它還不符合 CISPR 25 5 類標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的嚴(yán)格放射輻射限制，這進(jìn)一步阻礙了其在汽車行業(yè)的使用，因?yàn)樵谄囆袠I(yè)，嚴(yán)格的電磁兼容性標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于確保車載電子元器件的可靠性能至關(guān)重要。 汽車以太網(wǎng)在車載網(wǎng)絡(luò)中具有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)： · 相比傳統(tǒng) CAN/LIN 線束減少了電纜重量和成本 · 通過將多個(gè) CAN 總線匯聚到一個(gè)中央鏈路，提高了數(shù)據(jù)傳輸速率和吞吐量 · 低延遲通信能力將延遲降至最低 · 便于重新配置，實(shí)現(xiàn)不間斷連接 · 可重復(fù)使用其他行業(yè)的互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議 (IP) 軟件技術(shù) · 車載網(wǎng)絡(luò)的可擴(kuò)展性 · 集成先進(jìn)的安全功能，提高了數(shù)據(jù)安全性 探索 iWave 遠(yuǎn)程信息處理網(wǎng)關(guān)中的汽車以太網(wǎng)集成 遠(yuǎn)程信息處理網(wǎng)關(guān)在現(xiàn)代分區(qū)車輛架構(gòu)中作為中央通信和數(shù)據(jù)處理樞紐發(fā)揮著舉足輕重的作用。遠(yuǎn)程信息處理網(wǎng)關(guān)是一個(gè)通用的組件，結(jié)合了促進(jìn)各種電子控制單元 (ECU) 之間數(shù)據(jù)交換的傳統(tǒng)網(wǎng)關(guān)功能，其遠(yuǎn)程信息處理單元?jiǎng)t負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)記錄、診斷和外部網(wǎng)絡(luò)通信。 這個(gè)平臺(tái)可在多個(gè) ECU 和服務(wù)器之間實(shí)現(xiàn)流暢的數(shù)據(jù)交換，是連接傳統(tǒng) CAN 網(wǎng)絡(luò)和汽車以太網(wǎng)的橋梁。此外，遠(yuǎn)程信息處理網(wǎng)關(guān)還集成了 LTE 和 Wi-Fi 等無線連接模塊。在不斷發(fā)展的 ECU 和車載網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中，它是一個(gè)基本的架構(gòu)模塊。 100BASE-T1 作為網(wǎng)關(guān)技術(shù)的引入進(jìn)一步推動(dòng)了車載網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，促進(jìn)了汽車系統(tǒng)的進(jìn)步。盡管汽車以太網(wǎng)帶來了巨大優(yōu)勢(shì)，但該行業(yè)仍深深植根于 CAN 等傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，因此不可能實(shí)現(xiàn)完全過渡。未來的發(fā)展趨勢(shì)是傳統(tǒng)技術(shù)和新技術(shù)的融合，包括非以太網(wǎng)和基于以太網(wǎng)的 ECU 和網(wǎng)關(guān)。 |
