量产汽车上确实已经有以太网Ethernet的应用 基于一项名为BroadR-Reach的技术,13年BMW X5是第一辆搭载了使用以太网通信的量产车。当然,以太网通信只应用在了一套环视系统上,并不是所有通信都被以太网取代。四个185度鱼眼相机收集图像信息并通过以太网传输到电控单元,通过算法将图像信息转化成汽车俯视视角的环视图。 BroadR-Reach技术 我们在生活中常见的以太网网线一般有四个双绞线以及屏蔽层,对于汽车通信来说这样的线束质量过大,价格过高。几年前,一个名叫Broadcom的美国公司为日本传统住宅研发简化版的以太网。他们希望通过一般的电线(单双绞线,没有屏蔽层)建立以太网通讯,传输信息。虽然这个研发项目没有最终完成,但是汽车行业注意到了它。当时汽车行业正在查找一个相比CAN, MOST以及FlexRay成本更低的总线系统。Broadcom将之前的研发成果根据汽车行业的需求进行了改善,做出了100-Mbit/s带宽的以太网,这样就形成了前面提到的BroadR-Reach技术雏形。之后,德国大陆集团Continental联手美国Broadcom公司为BMW X5实现了没有屏蔽层的单双绞线以太网通讯,?Unshielded Twisted-Pair-Ethernet“。 以太网信息传输的实时性 以太网在信息传输上不能达到很高的准确性和确定性,这意味着某一个信息段可能会在传输过程中丢失。对于环视车载摄像头成像来说,这并不是严重的问题。但如果它应用在其他部件的通信传输上,有可能会造成严重的安全问题,比如转向信号和刹车信号的传输。这也就是说在这些关键部件的信息传输上必须具备实时性,准确性,需要的信息必须要在规定好的时间内传输到位。 对于这一点以太网在影音传输的应用上使用了AVB技术,Audio-Video-Bridging。它能够确保声音和视频信号精准地同步传输,并同时到达接收端。这项技术可以完全满足环视系统对于信息实时性的要求。相比量产车上广泛使用的MOST总线,它是一种诱人的低成本解决方案。但是AVB的缺点是较长的初始化时间以及没有相应的冗余措施。针对安全性要求高的信息传输,AVB技术被继续研发为 ?Time Sensitive Network“ (TSN)技术。研发目标是利用它严格保证以太网数据传输的实时性并实现最高100微秒的等待延迟。IEEE将AVB工作组于2012年更名为TSN工作组进行相关研发,更多信息可见文末维基百科链接。 https://en.wikipedia.org/wiki/Time-Sensitive_Networking 小结 由德国大陆集团提出的汽车总线系统展望可以看出,到2020年左右MOST,LVDS,FlexRay将有可能被汽车行业淘汰,以太网将在汽车通讯上占据半壁江山。 https://www.vdi-wissensforum.de/news/automotive-ethernet/ 以太网提供了以下优点 高带宽低成本通信的标准统一化对于日渐复杂系统的可掌控性低能耗统一且标准化的接口 对于以太网在自动驾驶上对周围环境感知的信息传输,必须借助TSN技术达到以下基本前提 高度的信息实时性通过系统冗余保证安全 参考文献 Automotive EthernetTime-Sensitive NetworkingBroadR-Reach - Wikipedia
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