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來源：DigiKey 作者： Tawfeeq Ahmad 汽車以太網(wǎng)標準（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 采用單對非屏蔽雙絞線同時進行雙向數(shù)據(jù)交換。10BASE-T 和 100BASE-TX 為傳輸和接收分配了專用線對，相比之下，100BASE-T1 則引入了物理全雙工接口，允許在同一線對上實現(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)計長度較短，以便應(yīng)對車內(nèi)嚴峻的環(huán)境條件。此外，這些電纜采用了獨特的信號編碼方法，可在有效傳輸最大數(shù)據(jù)量的同時最大限度地減少帶寬使用。 100BASE-T1 采用的獨特編碼方法包括 4 位轉(zhuǎn) 3 位 (4B3B)、3 位轉(zhuǎn) 2 三進制對 (3B2T) 和三級脈沖振幅調(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。標準以太網(wǎng)使用兩對雙絞線電纜，提供獨立的發(fā)送和接收路徑，而汽車以太網(wǎng)則使用單對雙絞線電纜，進行全雙工通信。 標準以太網(wǎng)在汽車生態(tài)系統(tǒng)中的應(yīng)用受限于其對兩對雙絞線電纜的依賴，在空間和安裝復雜性方面造成了實際限制。此外，它還不符合 CISPR 25 5 類標準中規(guī)定的嚴格放射輻射限制，這進一步阻礙了其在汽車行業(yè)的使用，因為在汽車行業(yè)，嚴格的電磁兼容性標準對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)中具有以下幾個優(yōu)點： · 相比傳統(tǒng) CAN/LIN 線束減少了電纜重量和成本 · 通過將多個 CAN 總線匯聚到一個中央鏈路，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，實現(xiàn)不間斷連接 · 可重復使用其他行業(yè)的互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議 (IP) 軟件技術(shù) · 車載網(wǎng)絡(luò)的可擴展性 · 集成先進的安全功能，提高了數(shù)據(jù)安全性 探索 iWave 遠程信息處理網(wǎng)關(guān)中的汽車以太網(wǎng)集成 遠程信息處理網(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。遠程信息處理網(wǎng)關(guān)是一個通用的組件，結(jié)合了促進各種電子控制單元 (ECU) 之間數(shù)據(jù)交換的傳統(tǒng)網(wǎng)關(guān)功能，其遠程信息處理單元則負責數(shù)據(jù)記錄、診斷和外部網(wǎng)絡(luò)通信。 這個平臺可在多個 ECU 和服務(wù)器之間實現(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)拓撲結(jié)構(gòu)中，它是一個基本的架構(gòu)模塊。 100BASE-T1 作為網(wǎng)關(guān)技術(shù)的引入進一步推動了車載網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，促進了汽車系統(tǒng)的進步。盡管汽車以太網(wǎng)帶來了巨大優(yōu)勢，但該行業(yè)仍深深植根于 CAN 等傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，因此不可能實現(xiàn)完全過渡。未來的發(fā)展趨勢是傳統(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)。 |
