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來(lái)源：DigiKey 作者： Tawfeeq Ahmad 汽車(chē)以太網(wǎng)標準（100 Base-T1 (IEEE 802.3bw) 和 1000 Base-T1 (IEEE 802.3bp)）旨在提高汽車(chē)網(wǎng)絡(luò )的吞吐量并降低成本。隨著(zhù)包括 ADAS、信息娛樂(lè )、診斷和傳感器網(wǎng)絡(luò )在內的汽車(chē)技術(shù)的發(fā)展，傳輸和生成的數據量越來(lái)越大。CAN、CAN-FD、LIN 和 FlexRay 等傳統網(wǎng)絡(luò )已經(jīng)無(wú)法提供所需的速度。 汽車(chē)以太網(wǎng)協(xié)議 100BASE-T1 采用單對非屏蔽雙絞線(xiàn)同時(shí)進(jìn)行雙向數據交換。10BASE-T 和 100BASE-TX 為傳輸和接收分配了專(zhuān)用線(xiàn)對，相比之下，100BASE-T1 則引入了物理全雙工接口，允許在同一線(xiàn)對上實(shí)現這兩種功能。采用共享介質(zhì)不僅能降低材料成本，還能通過(guò)減少車(chē)內電纜的總重量來(lái)提高燃油效率。 汽車(chē)以太網(wǎng)電纜的設計長(cháng)度較短，以便應對車(chē)內嚴峻的環(huán)境條件。此外，這些電纜采用了獨特的信號編碼方法，可在有效傳輸最大數據量的同時(shí)最大限度地減少帶寬使用。 100BASE-T1 采用的獨特編碼方法包括 4 位轉 3 位 (4B3B)、3 位轉 2 三進(jìn)制對 (3B2T) 和三級脈沖振幅調制 (PAM3)。與快速以太網(wǎng)相比，這種編碼策略可最大限度地減少輻射。在通過(guò)非屏蔽單對雙絞線(xiàn)傳輸數據之前，100BASE-T1 PHY 管理著(zhù)所有重要的加擾和編碼過(guò)程。 以太網(wǎng)與汽車(chē)以太網(wǎng)的比較 以太網(wǎng)和汽車(chē)以太網(wǎng)的區別主要在于其物理層。標準以太網(wǎng)使用兩對雙絞線(xiàn)電纜，提供獨立的發(fā)送和接收路徑，而汽車(chē)以太網(wǎng)則使用單對雙絞線(xiàn)電纜，進(jìn)行全雙工通信。 標準以太網(wǎng)在汽車(chē)生態(tài)系統中的應用受限于其對兩對雙絞線(xiàn)電纜的依賴(lài)，在空間和安裝復雜性方面造成了實(shí)際限制。此外，它還不符合 CISPR 25 5 類(lèi)標準中規定的嚴格放射輻射限制，這進(jìn)一步阻礙了其在汽車(chē)行業(yè)的使用，因為在汽車(chē)行業(yè)，嚴格的電磁兼容性標準對于確保車(chē)載電子元器件的可靠性能至關(guān)重要。 汽車(chē)以太網(wǎng)在車(chē)載網(wǎng)絡(luò )中具有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)： · 相比傳統 CAN/LIN 線(xiàn)束減少了電纜重量和成本 · 通過(guò)將多個(gè) CAN 總線(xiàn)匯聚到一個(gè)中央鏈路，提高了數據傳輸速率和吞吐量 · 低延遲通信能力將延遲降至最低 · 便于重新配置，實(shí)現不間斷連接 · 可重復使用其他行業(yè)的互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議 (IP) 軟件技術(shù) · 車(chē)載網(wǎng)絡(luò )的可擴展性 · 集成先進(jìn)的安全功能，提高了數據安全性 探索 iWave 遠程信息處理網(wǎng)關(guān)中的汽車(chē)以太網(wǎng)集成 遠程信息處理網(wǎng)關(guān)在現代分區車(chē)輛架構中作為中央通信和數據處理樞紐發(fā)揮著(zhù)舉足輕重的作用。遠程信息處理網(wǎng)關(guān)是一個(gè)通用的組件，結合了促進(jìn)各種電子控制單元 (ECU) 之間數據交換的傳統網(wǎng)關(guān)功能，其遠程信息處理單元則負責數據記錄、診斷和外部網(wǎng)絡(luò )通信。 這個(gè)平臺可在多個(gè) ECU 和服務(wù)器之間實(shí)現流暢的數據交換，是連接傳統 CAN 網(wǎng)絡(luò )和汽車(chē)以太網(wǎng)的橋梁。此外，遠程信息處理網(wǎng)關(guān)還集成了 LTE 和 Wi-Fi 等無(wú)線(xiàn)連接模塊。在不斷發(fā)展的 ECU 和車(chē)載網(wǎng)絡(luò )拓撲結構中，它是一個(gè)基本的架構模塊。 100BASE-T1 作為網(wǎng)關(guān)技術(shù)的引入進(jìn)一步推動(dòng)了車(chē)載網(wǎng)絡(luò )的發(fā)展，促進(jìn)了汽車(chē)系統的進(jìn)步。盡管汽車(chē)以太網(wǎng)帶來(lái)了巨大優(yōu)勢，但該行業(yè)仍深深植根于 CAN 等傳統網(wǎng)絡(luò )，因此不可能實(shí)現完全過(guò)渡。未來(lái)的發(fā)展趨勢是傳統技術(shù)和新技術(shù)的融合，包括非以太網(wǎng)和基于以太網(wǎng)的 ECU 和網(wǎng)關(guān)。 |
