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汽車的未來:插上網絡的翅膀

作者:李健 時間:2012-03-23 來源:電子產品世界 收藏

  博通基礎設施和網絡集團汽車網絡產品高級產品線經理Timothy Lau介紹,車載帶寬需求的增長遠遠超過了對資訊娛樂和導航的需求。事實上,對更高帶寬的需求正在重新定義各種汽車運動和安全應用程序。在這種環(huán)境下,汽車電子產品無法再被視為一系列彼此無關的獨立組件,而是逐步演化為一個更為無縫的車載網絡。以太網技術能夠在整車范圍內驅動顯示和資訊娛樂應用程序的音頻和視頻數據包,管理車身控制系統、被動式乘員安全裝置等。買家希望以最低的價格購買最新的技術和功能。從客戶的角度來說,無非就是要求提升功能、互連和性能,而價格必須保持在可承受的范圍之內。同時,供應商面臨著既必須嚴格遵守行業(yè)管理規(guī)定的挑戰(zhàn),還要確保整個車內開放式架構兼容性的挑戰(zhàn)。通過使用經檢驗的基于 IP 的以太網技術進行互連,汽車制造商可以縮小單個網絡中的功能和娛樂之間的差距,并大幅降低互連成本和電纜線重量。這一點恰恰是以太網最大的優(yōu)勢。

本文引用地址:http://m.ptau.cn/article/130625.htm

  飛思卡爾錢華直言,汽車行業(yè)中新技術的應用和普及從來不會太快,因為安全性和可靠性是汽車行業(yè)區(qū)別很多其他行業(yè)的標志,然而行業(yè)之間的相互滲透可能會加速這一進程,正如之前所說,消費電子和計算機領域中已經廣泛應用的網絡系統正逐步滲透到汽車行業(yè)。例如Ethernet,早在上世紀80年代初已經應用于計算機網絡的產物,直到2008年才被寶馬最先應用于BMW-7系轎車用于診斷接口中。雖然截至目前在汽車領域商用的Ethernet節(jié)點總數不到一百萬個,但我們相信未來Ethernet將會成為增長最快的網絡協議。

  安華高的Martin Weigert非常關注的一點是,許多傳感器分布在汽車內將提供有價值的信息來提高發(fā)動機的效率。一個專用網絡實時搜集所有傳感信息。更多的設備和傳感器裝入汽車,使線束重量不斷增加。在電動汽車高速網絡架構中使用塑料光纖替代同軸電纜,可以大大減少線束的重量。傳輸信號的完整性和服務質量面臨更加嚴峻的挑戰(zhàn),因為混合動力汽車和電動汽車將會有更高電磁干擾的要求。這種趨勢來自混合動力或者電力引擎,這些引擎使用屏蔽不好和接地的復合材料。同時更高的數據傳輸速率和更輕的材料要求使用光纖傳輸技術。

  對上面所介紹的車內網絡做個簡要總結,網關將不同的總線系統連接在一起。隨著時間的推移,專有的總線系統或點鏈接點將會消失,越來越多的汽車制造商將使用高容量的標準總線系統,同時規(guī)模經濟將推動CAN,LIN,Flexray和MOST 的成本下降。

  部分工作網絡(Partial Networking)-將網絡從被動傳輸介質變成主動能量管理的一部分。我們會在未來電池車和傳統車中看到廣泛的應用。

  FlexRay – 應用于高帶寬高安全性的動力系,傳動系功能,歐洲高端車已經量產應用,不久會在歐洲中端車中和美國和日本的車型中出現。

  以太網-未來車輛診斷,主動安全,多媒體和通訊的有效解決方案。

  隔離總線-新能源車高低電壓區(qū)中保護ECU,保護人體,保證通訊的總線。

  48V網絡-增強微混能量回收和驅動向小型化的車體供電網絡。

  高壓電池通訊網絡-解決電池車單體電池組高壓堆疊通訊可靠性問題的網絡。

  

  汽車與外界的通信要求引發(fā)了 telematics (車載資通訊、遠程處理、 通訊、信息服務)技術的迅速發(fā)展。乘客對家外之家(車內)的互連、安全等級和舒適性等方面的期望值越來越高。車內通信的要求將推動從封閉式單個應用程序向開放式的可擴展網絡(可管理多個應用程序)的過渡。隨著駕駛員和乘客對數字通信技術變得越來越在行,他們的需求也變得更為復雜,汽車行業(yè)預見到了對車內帶寬日益增加的需求。因此,在符合汽車電子產品的嚴格行業(yè)標準要求的同時,推出了高帶寬互連,不僅提高了網絡性能而且價格經濟實惠?;谝蕴W系統的大規(guī)模采用將實現新的功能和應用程序在廣泛車型中的應用,從而提升駕駛員安全性、舒適性和資訊娛樂功能。同時意味著即將生產出新一代的汽車,來為駕駛員和乘客提供各種令人激動的“智能型”新功能。

  在博通Timothy Lau看來,“先進駕駛輔助系統”,特別是輔助鏡頭停車系統,將隨著汽車網絡的發(fā)展得以廣泛使用。例如,基于以太網的 360° 全景停車輔助系統可以將多個數字傳感器和攝像頭與低感光度、高分辨率的圖像和視頻捕獲結合起來,這是將汽車運動管理系統從封閉式的應用程序過渡到開放式的可擴展駕駛員輔助網絡(多個系統可同時在該網絡中訪問和共享重要信息)的一大創(chuàng)新。通過將經濟實惠的以太網技術與使用價格實惠的 CMOS 圖像傳感器收集的高分辨率圖像相結合,汽車 OEM 廠商可以有效地將復雜的停車輔助系統擴展到更多車型,從而使重要的輔助功能不僅可以推廣到豪華車市場,而且可以推廣到非豪華車市場。

  

 

  Broadcom基礎設施和網絡集團汽車網絡產品高級產品線經理Timothy Lau

  富士通半導體汽車電子產品經理丁潔早則聚焦在移動網絡。未來的Telematics系統將要求,對智能手機提供更方便的連接性,而且要面向云計算平臺來設計。為了支持對智能手機的連接,處理器必須要支持藍牙,USB和Wi-Fi等各種連接協議。云計算的引入,將會使人們更加關注人機界面(HMI)的改進,要求處理器必須具備非常高性能的圖形處理器引擎。富士通最新GDC產品MB86R11,采用了ARM CA9 CPU內核,內部的Ruby 3D圖形處理引擎可以用來設計更加絢麗的人機界面,在芯片連接性方便,則提供藍牙、USB和Ethernet的連接。我們預計4G/LTE技術將會給汽車網絡帶來全新的變化。4G/LTE最高超過100Mb/s的傳輸速率,車內用戶將可以實時觀看高清視頻網絡點播,視頻聊天和實現其他海量的后臺云計算應用。

  從上世紀80年代開始,汽車就不僅僅是個代步工具,越來越多的人喜歡在駕駛的過程中享受更多的娛樂和信息服務,這就是Infortainment(信息、娛樂)。而對于21世紀的汽車而言,舒適性不僅僅指的是汽車的駕乘體驗,更包含車內信息娛樂系統的豐富程度和服務質量,可以說,Infortainment已經成為當前汽車廠商一個重要的產品賣點,甚至成為汽車差異化的先鋒。

  愛特梅爾公司汽車電子亞太區(qū)營銷總監(jiān)吳彥翔在談論Infortainment(信息、娛樂)和遠程信息處理系統時認為,它們需要大量的實時數據,還可讓用戶檢索來自服務提供商的附加數據。隨著蜂窩數據網絡覆蓋了主干網,我們看到車內信息娛樂系統使用越來越多功能強大的處理器、甚至多內核 (multi-core) 處理器,來應對車載軟件應用、實時視聽和圖形處理方面不斷增長的需求。

  飛思卡爾錢華感覺,Infortaiment技術的演進,使得汽車越來像消費電子領域靠攏,因此傳統消費電子的產品將在汽車領域找到用武之地。對于面向Infortaiment系統的數據傳輸網絡種類很多,有MOST,APIX, USB和 Bluetooth等,相對于傳統的用于控制系統的網絡協議如LIN, CAN, FlexRay,Infortaiment網絡數據傳輸的特點是數據帶寬的增加和處理復雜度的提高,這就需要處理器能有較高的主頻以及數字信號處理能力,此外在Infortaiment系統設計中,圍繞處理器的整體開發(fā)環(huán)境支持也變得至關重要,一個良好的開發(fā)生態(tài)環(huán)境將幫助客戶提高開發(fā)效率,加快上市的時間。

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