車載以太網的未來趨勢如何？

1 什么是車載以太網

車載以太網是連接車內不同汽車電子設備的一種新型局域網技術。不同于傳統以太網的點在于，傳統以太網使用4對非屏蔽雙絞線電纜，而車載以太網在單對非屏蔽雙絞線上即可實現百兆、千兆（G／s）甚至萬兆（10G／s）級的傳輸速率。

有趣的是，最新的汽車網絡技術——寶馬X5中的汽車以太網——于2013年問世，這比以太網最初發明的時間晚了40多年。人們可能會想到一個明顯的問題：為什么經過這么多年后，以太網現在對汽車聯網如此具有吸引力？

隨著高級駕駛輔助系統（ADAS）、混合動力汽車和電動汽車以及主動安全系統甚至是自動駕駛等新技術的出現，CAN的網絡帶寬及傳輸速度不能滿足于汽車內部的龐大數據量的傳輸。近年來，車載網絡的網絡容量需求飛速增長，這一趨勢沒有放緩的跡象，是的以太網比CAN或FlexRay等傳統汽車網絡更適合新的技術。

2 車載以太網優勢

由于以太網幾十年來一直是局域網（LANs）的標準技術，它在各種通信方式的發展中發揮了重要作用。隨著時間的推移，已經開發、實現和驗證了大量傳輸方法和協議，以提供在以太網網絡上運行的豐富功能。

TCP／IP是實現Internet連接和應用程序的協議套件，從一開始就在以太網上使用，帶來了諸如電子郵件、萬維網訪問、文件傳輸、即時消息傳遞等基本功能。音頻－視頻橋接（AVB）是另一套通信標準，設計用于在以太網上運行，將網絡轉換為適合于高質量信息娛樂系統的音頻和視頻流的實時系統。除了TCP／IP、AVB和其他通信套件提供給以太網的成千上萬個應用程序之外，還有許多協議實現了支持功能，如地址解析、網絡跟蹤、時鐘同步等。所有這些都是在IEEE和Internet Engineering Task Force （IETF）等組織定義的標準中定義的。

所有這些協議、套件、應用程序和實用程序都被設計為在任何類型的以太網上運行，而不管它的底層實現如何。因此，立即將以太網應用到汽車上意味著這些能力也可以應用到汽車上。反過來，這使汽車應用程序的開發人員能夠訪問大量的行業標準、廣泛實現和徹底“經過實戰測試”的功能和能力。

此外，以太網不僅為汽車公司提供了無數的協議和應用選項，還使它們獲得了更大的人力資本池，使傳統技術和汽車技術公司之間實現了以前不可能實現的協同增效。車輛中的電子控制單元（ecu）之間的通信將不再基于該行業獨有的技術；他們將使用幾乎所有其他行業的相同技術。這反過來又會使行業間的合作變得更容易，為先進的功能和用途開辟了可能，這些功能和用途到目前為止還只是推測，而其他的還有待于設想。我們將很快擁有先進的音頻和視頻流媒體功能的汽車，傳統上只有在家庭或專業系統中才能找到；汽車與收費亭交談；智能充電系統；以及自動駕駛汽車領域的進一步發展。汽車和非汽車行業的整合趨勢是由博通（Broadcom）這樣的公司主導的。博通是一家總部位于加州的半導體公司，傳統上它的大部分收入來自汽車行業以外，但現在它正在成為這個市場的一個重要參與者。

3 車載以太網是未來趨勢

在過去的20年里，汽車行業的電子工程師們所面臨的挑戰之一就是CAN技術（占主導地位的汽車網絡技術）所提供的帶寬不足。博世在1980年開發出的CAN，它的標稱速度1 Mb／s，超過了當時汽車網絡傳輸的需要。然而，汽車工業也不能幸免于摩爾定律的影響，摩爾定律指出晶體管的密度——因此微處理器的計算能力每兩年翻一番。隨著ecu處理能力的提高，連接這些ecu的網絡需要的帶寬也相應增加。在過去的二十年里，汽車中的ecu已經變得比他們的早期前輩更強大，而CAN一直保持在其固定的極限1Mb／s。時代在變化，技術在發展。我們可以預見到，未來汽車中CAN的地位一定會被高速傳輸速度的車載以太網取代。

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