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展会上的汽车电子论坛,十个有八个在讲车载以太网。作为一个从CAN/LIN时代过来的老人,聊聊这个技术变迁。 Q1:为什么需要车载以太网? 问:传统CAN不够用吗? 答:传统CAN总线带宽只有1Mbps,CAN FD提升到5Mbps,但面对自动驾驶传感器的数据洪流还是不够。一个800万像素的摄像头,uncompressed数据量就是几百Mbps,CAN根本扛不住。一辆L3自动驾驶的车可能有8-12个高清摄像头,加上激光雷达、毫米波雷达,总数据量轻松超过10Gbps。CAN FD的5Mbps在这面前就是杯水车薪。 Q2:车载以太网有什么特点? 问:车载以太网和普通以太网有什么区别? 答:主要区别在三个方面。带宽:100Mbps/1Gbps/10Gbps,轻松应对多路高清视频。协议:主要用TSN(时间敏感网络),保证关键数据的实时性——普通以太网是"尽力而为",TSN是"保证送达"。线缆:非屏蔽双绞线,比同轴电缆轻、成本低,一台车可以省好几公斤线束。 Q3:和工业以太网有什么区别? 问:能直接用工业以太网方案吗? 答:不能。车载环境更恶劣:温度范围-40~105度、振动、电磁干扰。所以车载以太网的PHY芯片要求更高,功耗也要严格控制。工业以太网的PHY在车载环境下可能直接挂掉。 Q4:实际部署有什么挑战? 问:量产应用难在哪? 答:三个主要挑战。第一,线束拓扑复杂,交换机/节点增多,诊断难度上升。第二,和传统CAN网络的网关设计,协议转换的延迟要控制在毫秒级。第三,信息安全:以太网暴露面比CAN大,黑客攻击风险更高。CAN总线是封闭网络,以太网是开放协议,安全防护必须从设计阶段就考虑。 展会上看到某国产车载以太网交换机芯片,支持8端口TSN,价格只有NXP的70%。已经在评估导入下一个项目了。
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