以太網(wǎng)早已在通信設(shè)備、個人電腦及家電產(chǎn)品中普及,而如今這一通信網(wǎng)絡(luò)終于被導(dǎo)入汽車,因此在汽車業(yè)界引起了極大的關(guān)注。
寶馬最新的SUVX5在監(jiān)控汽車周圍情況的攝像頭系統(tǒng)的影像傳輸中使用了車載以太網(wǎng)。此外,寶馬還在進行提高車載以太網(wǎng)的最大數(shù)據(jù)傳輸速度的研究,計劃2018年將現(xiàn)行的100Mbps的速度提高至1Gbps。
無獨有偶,豐田也在車載以太網(wǎng)方面進行了充分的技術(shù)儲備:豐田制定了基于以太網(wǎng)(Ethernet)的新型車載LAN接口規(guī)格,并與瑞薩電子及美國博通聯(lián)手合作,正在謀求將此技術(shù)變成國際標(biāo)準(zhǔn)。車載LAN接口規(guī)格根據(jù)車身系統(tǒng)、控制系統(tǒng)及信息系統(tǒng)等應(yīng)用系統(tǒng),分為數(shù)據(jù)傳輸速度不等的CAN、LIN、FlexRay、MOST及1394Automotive等,并且很多已達到實用水平。
目前,IEEE等正在制定實現(xiàn)這兩項強化措施的標(biāo)準(zhǔn)。比如,在實時性方面,目標(biāo)是2016年制定出支持控制網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸標(biāo)準(zhǔn)"IEEE802.1TSN(TimeSensitiveNetworking)"。此外,還將以2015~2017年為目標(biāo),推進多項標(biāo)準(zhǔn)的制定工作。伴隨上述標(biāo)準(zhǔn)化動向,以太網(wǎng)在汽車業(yè)界的采用將逐步得到推進。據(jù)專家估計,作為攝像頭用通信網(wǎng)絡(luò)開始導(dǎo)入的車載以太網(wǎng)將從2015年開始用于駕駛輔助系統(tǒng),從2018年開始使用Gbit以太網(wǎng),在2020年會有更多廠商使用。
在工業(yè)控制市場,以太網(wǎng)已經(jīng)證明能夠在較大的溫度變化范圍、劇烈震動、高EMC輻射以及灰塵或潮濕環(huán)境等極端條件下實現(xiàn)強勁的性能。相對于現(xiàn)有技術(shù)方案,以太網(wǎng)具有明顯的優(yōu)勢:
1.隨著高級駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)功能(例如車道偏離警告、后置攝像頭和主動避撞系統(tǒng))越來越普遍,車載網(wǎng)絡(luò)的帶寬需求也越來越大,自動駕駛必備的激光雷達每秒鐘都會產(chǎn)生巨大的數(shù)據(jù),目前的車載CAN總線很難承載。這就需要更高速及具備更高可靠性的通信網(wǎng)絡(luò),雙絞線以太網(wǎng)(OABR)可以實現(xiàn)達到100Mbps的高帶寬
2.車載以太網(wǎng)無需屏蔽線纜,可以顯著降低系統(tǒng)復(fù)雜性、連接成本和布線重量,并且還方便將來向光纖標(biāo)準(zhǔn)擴展,靈活性和可裁剪性強
但是這一技術(shù)也有缺點,現(xiàn)有的以太網(wǎng),因其延遲時間無法得到保證,所以很難做到實時性,此外故障恢復(fù)時間最多會需要數(shù)十秒左右,因此故障之后的緊急恢復(fù)很重要。
車載以太網(wǎng)的應(yīng)用范圍
車載以太網(wǎng)實用化,安全是關(guān)鍵
隨著現(xiàn)代汽車智能化程度的提高,汽車面臨的網(wǎng)絡(luò)安全威脅也不斷增加,目前已經(jīng)有個別特斯拉車主嘗試通過一個隱藏在ModelS儀表盤中的以太網(wǎng)端口來入侵車內(nèi)總線。據(jù)稱,這位車主把設(shè)備接入ModelS汽車與筆記本電腦之間的以太網(wǎng)連線中,這樣就可以發(fā)現(xiàn)一個可以連接到ModelS汽車中心屏幕的后門,之后甚至可以在此車載電腦的觸摸屏上運行Firefox網(wǎng)頁瀏覽器,雖然真實的黑客入侵遠遠沒有這么容易,但是汽車的信息安全確實值得更多關(guān)注。
汽車智能化是無可避免的趨勢,但是不可能為了避免黑客入侵而讓技術(shù)停滯不前,汽車廠商在應(yīng)用新技術(shù)的同時,必須要首先保證行駛安全。
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