長期以來，作為汽車“神經(jīng)系統(tǒng)”的CAN總線技術(shù)曾是汽車廠商宣傳的技術(shù)亮點。然而，隨著汽車科技、尤其是汽車電子科技的發(fā)展，現(xiàn)有的汽車“神經(jīng)系統(tǒng)”難以滿足行業(yè)發(fā)展需求。于是，不少汽車廠商開始把目光聚焦到以太網(wǎng)。

一方面，車聯(lián)網(wǎng)時代的到來，讓以太網(wǎng)在汽車領(lǐng)域里的應(yīng)用成為一種趨勢;另一方面，隨著車載電子系統(tǒng)的日益精密，在具備自動駕駛、攝像頭和信息娛樂系統(tǒng)等功能之后，以太網(wǎng)成為將其融合在一起的最佳選項。有專家預(yù)言，以太網(wǎng)技術(shù)在汽車上的應(yīng)用，不僅會帶來汽車“神經(jīng)系統(tǒng)”的革命，也會帶來整個汽車應(yīng)用的變革。

行業(yè)發(fā)展脈絡(luò)漸趨清晰

早在去年11月，根據(jù)《國務(wù)院關(guān)于積極推進“互聯(lián)網(wǎng)”行動的指導(dǎo)意見》(國發(fā)〔2015〕40號)，工信部就研究制定了《工業(yè)和信息化部關(guān)于貫徹落實〈國務(wù)院關(guān)于積極推進“互聯(lián)網(wǎng)”行動的指導(dǎo)意見〉的行動計劃(2015~2018年)》，其中指出要“加快基于IPv6、工業(yè)以太網(wǎng)、泛在無線、軟件定義網(wǎng)絡(luò)(SDN)、5G及工業(yè)云計算、大數(shù)據(jù)等新型技術(shù)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)部署”，“推動成立工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，支持企業(yè)開展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新應(yīng)用示范，在工廠無線應(yīng)用、標(biāo)識解析、工業(yè)以太網(wǎng)、IPv6應(yīng)用等領(lǐng)域開展應(yīng)用示范。”該行動計劃的制定，無疑會加快車載以太網(wǎng)技術(shù)的研發(fā)工作。

今年4月初，行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制定組織國際電子電氣工程師協(xié)會(以下簡稱“IEEE”)又批準(zhǔn)第一個車載以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，以適應(yīng)汽車市場的需求。IEEE最新定義的車載以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)802.3bw名為“100BASE-T1”，用一對雙絞線可以提供100Mbps以太網(wǎng)。此標(biāo)準(zhǔn)不僅可實現(xiàn)每端口100Mbps的高性能帶寬，同時還可顯著降低連接成本并減輕線纜重量。IEEE稱新標(biāo)準(zhǔn)計劃把新舊車載應(yīng)用程序整合到同一個網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu)中，并減少布線，與其它應(yīng)用程序共享。

提及以太網(wǎng)在客車上的應(yīng)用，重慶交通大學(xué)公共交通學(xué)者王健表示：“車輛車身創(chuàng)新、道路及設(shè)施創(chuàng)新和IT信息技術(shù)框架創(chuàng)新，是巴士系統(tǒng)中的三大創(chuàng)新。車載IT信息技術(shù)與車輛所涉及的工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)在內(nèi)容上是一致的，只是兩者所使用的概念不同。工業(yè)以太網(wǎng)的概念多應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)之中。從網(wǎng)絡(luò)的角度講，就是IT技術(shù)的框架結(jié)構(gòu)。即便是未來的自動駕駛，互聯(lián)網(wǎng)通信協(xié)議也是必不可少的組成部分。”

沃爾沃診斷與ECU平臺高級總監(jiān)HansAlminger此前在一份聲明中稱：“車載以太網(wǎng)是一種非常有前途的技術(shù)。它能夠為互聯(lián)、信息娛樂和安全領(lǐng)域中的新應(yīng)用提供所需的帶寬。”而根據(jù)ABI研究公司的研究報告顯示，到2020年以太網(wǎng)車載網(wǎng)絡(luò)的覆蓋率將達到40%。

行業(yè)狀態(tài)有別導(dǎo)致發(fā)展迥異

“車載以太網(wǎng)的應(yīng)用，需要有芯片廠商的支持。只有芯片廠商開始進行相關(guān)的研發(fā)工作，以太網(wǎng)才有應(yīng)用的可能，但國內(nèi)相關(guān)部門卻并未意識到這一問題。”歐科佳(上海)汽車電子設(shè)備有限公司董事長張小平說，“如果國內(nèi)企業(yè)現(xiàn)在不投入到研發(fā)之中，未來就只能使用別人的產(chǎn)品，當(dāng)車載以太網(wǎng)成為一種新的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的時候，我們還是要落后于西方國家。”

在熟悉歐美客車產(chǎn)業(yè)的王健看來，汽車電子產(chǎn)品的一系列協(xié)議分為很多層次，但汽車電子標(biāo)準(zhǔn)SAEJ1939關(guān)于商用車的很多協(xié)議并未明確定義，而歐洲關(guān)于客車的一些協(xié)議都已經(jīng)做出相應(yīng)的定義。“典型的例子就是車隊管理系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)，它對客車相關(guān)的22對數(shù)據(jù)做了定義，比如加速度、減速度。”王健說，“在網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)下對車輛進行描述，首先要做的就是定義，然后才能提供一個代碼。歐洲早在2002年就已經(jīng)完成這方面的工作，但國內(nèi)到現(xiàn)在也沒有相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。既沒有采用歐洲的標(biāo)準(zhǔn)，也沒有自己制定一套標(biāo)準(zhǔn)，更沒有相關(guān)的企業(yè)或機構(gòu)出來倡導(dǎo)。歐洲的標(biāo)準(zhǔn)雖然是幾個主流車企共同制定且并未上升為國家標(biāo)準(zhǔn)，但它作為一種行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，已被美國客車行業(yè)采用。”至于國內(nèi)的發(fā)展現(xiàn)狀，王健認為是整個產(chǎn)業(yè)鏈的問題，并不是單個企業(yè)的原因。

談到為何會造成中外兩種不同的發(fā)展態(tài)勢，張小平認為有兩方面原因：一方面是國內(nèi)沒有產(chǎn)生類似歐洲大型的汽車電子設(shè)備的企業(yè)，國內(nèi)企業(yè)往往各自為政;另一方面，在一定程度上講，當(dāng)前的研發(fā)體系并未起到鼓勵創(chuàng)新的作用。歐科佳(上海)汽車電子設(shè)備有限公司銷售總監(jiān)劉景璋則把原因進一步細化，“目前國內(nèi)很少采用以太網(wǎng)技術(shù)，主要是跟政策、市場和產(chǎn)品等有關(guān)。任何新技術(shù)的應(yīng)用，都需要政策法規(guī)的推動。此外，現(xiàn)在市場上可以用于車輛的以太網(wǎng)通信設(shè)備比較少，市場需求有限，至少國內(nèi)需求很小。”

以太網(wǎng)技術(shù)有望替代CAN總線

以太網(wǎng)技術(shù)誕生于上世紀(jì)70年代末，直到近幾年才開始運用于汽車領(lǐng)域之中。隨著汽車智能化正在成為未來重要的發(fā)展趨勢之一，越來越多的汽車產(chǎn)品生產(chǎn)廠家將目光轉(zhuǎn)向汽車電子產(chǎn)品生產(chǎn)以及相關(guān)產(chǎn)品的應(yīng)用發(fā)展，而汽車產(chǎn)業(yè)也將迎來車聯(lián)網(wǎng)高速發(fā)展的時代。

張小平向記者舉例說：“假如一條CAN總線只能連接10個電子設(shè)備，如果增加電子設(shè)備，就只能增加布線，車載架構(gòu)也就變得更加復(fù)雜。相比之下，以太網(wǎng)的通信速率是CAN總線的200~300倍，可以大幅降低互連成本和電纜重量。”

“如果此類標(biāo)準(zhǔn)得以推廣，對未來客車電子化的發(fā)展將是事半功倍，反之就是事倍功半。如果國內(nèi)客車企業(yè)各自執(zhí)行自己的標(biāo)準(zhǔn)，對用戶而言，將是很大的負擔(dān)。為此，國內(nèi)部分企業(yè)開始做相關(guān)的研發(fā)工作，是十分必要的。”王健說。

簡單說，CAN總線和以太網(wǎng)都可以看作是一種“局域網(wǎng)”的范疇，只是應(yīng)用領(lǐng)域不同而已。在汽車電子產(chǎn)品增多的同時，車內(nèi)系統(tǒng)規(guī)模和復(fù)雜性日益增強，汽車專門功能區(qū)如車架、車身等需要共享車輛數(shù)據(jù)，這些對帶寬提出了更高的要求。“車載以太網(wǎng)帶寬更寬、傳輸速度更快、信息量更大，主要用于高數(shù)據(jù)傳輸?shù)膱龊?，包括視頻、圖像等傳輸，現(xiàn)在市場上有一些以太網(wǎng)的IP攝像頭，就是用于大數(shù)據(jù)的傳輸。車載計算機對大數(shù)據(jù)的處理，都需要借助以太網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)傳輸通道。“雖然車載以太網(wǎng)的可靠性、容錯率等相對CAN總線技術(shù)有所不足，但隨著未來技術(shù)的發(fā)展，不排除車載以太網(wǎng)完全替代CAN總線技術(shù)的可能。”劉景璋說。

除零部件供應(yīng)商，記者也采訪了部分整車企業(yè)相關(guān)負責(zé)人。一名客車企業(yè)品牌傳播負責(zé)人告訴記者，“當(dāng)前大部分企業(yè)都在追逐新能源汽車的紅利，鮮有靜下心來進行前沿技術(shù)研發(fā)的企業(yè)。至于車載以太網(wǎng)，提前介入，對企業(yè)而言就是助推發(fā)展的‘天使’;反之，就是阻礙企業(yè)發(fā)展的‘魔鬼’。”