向來保守、小氣又愛用獨家技術的汽車產業(yè)有可能改變嗎?發(fā)表車用
以太網絡系列產品BroadR-Reach的博通(Broadcom)一定認為答案是肯定的,這家網絡芯片供貨商雖然在汽車應用市場仍算是新手,卻認為汽車制造商正在改變想法,開始接受利用諸如
以太網絡等已經在汽車以外市場經證實的標準技術。
據了解, 德國車廠BMW 將于今年稍晚上市的X5系列SUV休旅車,就將采用博通的技術──該公司與博通的 BroadR-Reach 以太
網絡技術授權客戶飛思卡爾半導體(Freescale)合作,成為第一家將車用以太網絡應用于360度攝影機停車輔助系統(tǒng)的車廠。此外韓國車廠Hyundai Motor也將采用 BroadR-Reach 技術提供新一代連網車用資通訊娛樂系統(tǒng)。
博通網絡與基礎建設產品部門資深產品行銷總監(jiān)Ali Abaye在最近接受EETimes美國版編輯采訪時表示,隨著越來越多電子組件進駐汽車:“各家車廠已經達成了采用車用以太網絡的集體共識,他們不要其它的專屬技術;”他指出,其原因有三:
第一, 今日的汽車制造商:“比起汽車馬力,放更多的注意力到他們的客戶將哪些電子產品帶進車子里?!彼麄冃枰_保車子能容納包括導航系統(tǒng)、顯示器與其它消費性電子設備,而Abaye強調:“并不只是高階車款。”
第二, 現(xiàn)在的車子里面有許多“網絡孤島”,那些
汽車網絡技術如 LVDS、MOST、CAN等各自與不同的電子設備連接,彼此之間是不互通的;Abaye指出:“這也成為汽車制造商的考量因素之一。”
第三,車廠需要能擴充的車內網絡解決方案;舉例來說,車道變換攝影機系統(tǒng)支持的畫質、資料速率越來越高,隨著智能手機、平板設備的使用,消費者對于影音品質的期望也跟著升高;而當汽車透過Wi-Fi、3G、4G LTE等技術與外部世界連結,車內網絡的頻寬需求也加倍成長。Abaye指出,為了尋求可擴充、無所不在、可靠且實用的車內網絡技術,越來越多車廠轉向支 持OPEN Alliance SIG──即一個推廣以太網絡技術成為標準車用網絡的產業(yè)組織。

車用以太網絡采用無外罩雙絞線電纜(圖中左),與正規(guī)以太網絡相較纜線重量更輕;且標準化技術亦能帶來成本的降低
博通相信,以太網絡會成為車內的電子設備骨干網絡(backbone);以Abaye的觀點,車用以太網絡在車用資通訊娛樂系統(tǒng)、支持攝影機輔助停車的先進駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)的應用幾乎已是既定事實,車用以太網絡將會挑戰(zhàn)LVDS、MOST等技術的地位,而且他表示:“我們將在8~10年內看到車用以太網絡開始取代CAN?!蹦切┰诮袢掌噧炔换ネǖ木W絡孤島將會消失。
分析師對車用以太網絡前景看法分歧
但有鑒于汽車產業(yè)行動較為緩慢的特性,車用以太網絡到底會在多快的時間內滲透到汽車,而且數(shù)量會有多少?仍是產業(yè)界所強烈質疑的問題;甚至汽車產業(yè)分析師們的意見也大不相同,對2020年車用以太網絡節(jié)點數(shù)量的預測,從1.2億到3億都有。
如Frost & Sullivan分析師Praveen Chandrasekar表示:“到2020年,在一部高階車款中將會有100至120個以太網絡連接端口,以支持越來越多駕駛人使用ADAS攝影機、自動 駕駛所需的高階傳感器,以及不斷增加的車用資通訊內容?!彼赋觯诹硪环矫?,平價車款內則會搭載50~60個車用以太網絡連接端口,估計全球車用以太網絡 連接端口數(shù)量可達3億,主要市場為北美與歐洲。
Strategic Analysis 分析師Ian Riches則表示:“我們目前的預測是,到2020年,總計約將有1.2億個以太網絡連接端口進駐該年度所生產的輕型車輛?!倍赋觯绻麑脮r一臺高階車款內搭載的以太網絡節(jié)點超過100個,那就很令人驚訝;他估計汽車骨干網絡會涵蓋五大部位(動力系統(tǒng)、安全、底盤、車身與資通訊娛樂系統(tǒng)),其中資通訊娛樂系統(tǒng)使用10~20個節(jié)點、安全系統(tǒng)使用10~15個,診斷運用1個,其它高階功能使用10~20個,總計35~60個網絡節(jié)點?!?/P>

車內網絡應用概況
Source:Frost & Sullivan
不同預測數(shù)據之間的龐大差距,或許也顯示了對車內電子控制單元(ECU)會多快支持以太網絡技術的不同預期。Frost & Sullivan的Chandrasekar認為,車內網絡應該是有一個骨干網絡支持其它網絡,但他清楚指出,該骨干網絡會采用以太網絡技術;CAN、 MOST、LIN等車用網絡技術還會存在,支持小區(qū)域的功能,但以太網絡還是扮演主角。
但Strategic Analysis的Riches就不完全同意以上看法,他認為,汽車內并非每項功能都需要以太網絡100Mbp以上的速率;舉例來說,座椅控制馬達并不會 因為采用以太網絡而添加額外功能性,還不如目前使用的低速度CAN或LIN:“雖然以太網絡比LIN便宜,但LIN還是會保留給許多低階功能?!倍仓赋?,車內骨干網絡/局域網絡控制器架構應該是往減少ECU數(shù)量的方向發(fā)展──這意味著以太網絡節(jié)點數(shù)量不會像Frost & Sullivan預測的那么多。
IHS的資深分析師Luca De Ambroggi對于車用以太網絡滲透率的預測又更為謹慎,他認為,車用以太網絡仍在尋找突破點:“我相信該突破點會是資通訊娛樂設備,接著是基本的ADAS應用,例如攝影機相關功能?!?BR>
De Ambroggi指出,車用以太網絡要取得成功,其目標必然是涵蓋整個汽車有線網絡系統(tǒng),從車用資通訊娛樂設備,到最關鍵的安全系統(tǒng)、車身等;但無論如何:“以太網絡對汽車應用領域來說,還需要達到成熟以及證實無堅不摧的那一小步?!?BR>
而 就像博通所說,以太網絡在汽車內的應用至少有一個絕對明確的好處──在節(jié)省成本與減輕重量方面。該公司表示,車用以太網絡采用無屏蔽雙絞線(un- shielded twisted pair,UTP)電纜,可提供100Mbps傳輸速率,連接器[!--empirenews.page--]的尺寸也較小巧,能將連網成本降低80%,整體電纜重量則可降低30%。
雖然有以上好處,但Strategic Analysis的Riches仍強調,采用一種新技術仍有風險;首先,總是會有因改變所帶來的成本,在這方面,掂量額外費用應該比任何其它潛在成本節(jié)省容易得多。他指出,雖然以太網絡骨干可望為車輛帶來更多功能:“那些功能是否為2020年上市的大眾車款所需求(或負擔得起),恐怕還是個未知數(shù)。”
Riches總結指出,理論上應該會有一個功能與網絡頻寬需求的臨界點,讓汽車廠商認為“從頭開始”改用以太網絡骨干架構會是可以節(jié)省成本的:“但我并不認為我們會在2020年以前看到那個臨界點出現(xiàn)?!?BR>
仍有技術門檻?
博通堅稱,其BroadR-Reach車用以太網絡技術已經符合嚴苛的汽車產業(yè)要求;該公司的Abaye指出,其實體層(PHY)規(guī)格特別能符合汽車產業(yè)的 EMI/EMC要求。此外博通表示,車用以太網絡的信令架構(signaling scheme)與100BASE-TX以太網絡所采用的信令架構相較,具有更高的頻譜效率,這將車用以太網絡的訊號頻寬限制在33.3MHz,是 100BASE-TX的一半;較低的信號頻寬可改善回波耗損(return loss)、降低串擾(crosstalk)并確保車用以太網絡能通過嚴苛的汽車電磁輻射需求。
對此Strategic Analysis的Riches則認為,該技術還是有一些問題:“我仍聽說以太網絡使用UTP電纜時,在EMC性能上會有疑慮。”不過他也立即表示:“這些疑慮有多少是真實的、有多少只是對于未知的恐懼,我很難判斷?!?BR>
其 他意見包括質疑目前BroadR-Reach的100 Mbps速率稍嫌太慢,Riches表示:“這意味著攝影機的影像需要經過壓縮,這對安全系統(tǒng)來說可能會是個大問題?!彼赋觯行S商正在期待Gbps 等級的以太網絡技術:“這方面還有待IEEE的標準化程序,都需要時間。”
編譯:Judith Cheng