车载以太网在路上

  • 来源:中国计算机报
  • 关键字:车联网,智能汽车
  • 发布时间:2015-12-02 14:09

  ——博通推新代车载以太网交换机产品系列

  车联网、智能汽车是近期在ICT领域炙手可热的关键词,但二者都离不开车载以太网。早些年前,以太网只被用于汽车车载诊断系统中传输发动机信息,后来随着汽车娱乐系统的日渐兴起,也被用于传输娱乐应用产生的数据。但传统的网络传输方式不管是承担汽车内部的数据传输,还是汽车与外部的数据传输时,在效率上都显得捉襟见肘。

  2011年,博通牵头创立了开放联盟(OPEN Alliance SIG)。2014年,宝马X5车型第一次把以太网技术用于产品。

  而在今后,博通将如何推动车载以太网发展,以满足汽车网络数据传输的最新需求?

  11月4日,博通举办媒体见面会。见面会包括三个重要内容:一是发布博通最新的车载以太网交换机系列产品,二是分享博通在车载以太网这个领域的一些先进技术,三是阐述博通围绕车载以太网发展趋势的一些见解。

  以太网“上车了”

  博通在四年前进入车载以太网市场,在进入的同时,博通跟其它的一些车厂,以及一些芯片供应商,共同组织了一个特别的兴趣小组叫做SIG,以推动单对非屏蔽绞线以太网车载连接技术的大规模应用。该兴趣小组与宝马和现代汽车公司合作,共同制定了单对绞线开放联盟SIG标准,以满足汽车行业对安全性、舒适性和信息娱乐等方面的更高要求,同时大幅降低网络复杂性和布线成本。需要提到的是,博通BroadR-Reach技术的普及,为制定SIG开放标准奠定了基础。

  SIG的名字后来演变为Open Alliance,关注的重点也升级为车载以太网。在中国,已经有很多汽车厂商加入Open Alliance,包括一汽、北汽等。

  以太网技术并不是一个新的技术,它正被广泛用于家庭、学校、数据中心等日常场景中,到今天为止也是整个有线传输市场中最主流的技术标准。博通在Open Alliance这个组织里面的贡献,主要是把以太网无缝地移植到车上,同时通过提供高质量的芯片提升汽车以太网的可靠性,以及帮助汽车以太网通过各种严苛的电子干扰测试。

  近几年,汽车联网发展势不可当。比如在汽车信息娱乐系统中,有着各种各样的车机、导航仪设备。在高级驾驶辅助系统里,有着越来越多的摄像头、红外传感器、超声波传感器等。同时,越来越多的移动设备,比如说手机、平板也都跟汽车连接了起来。由此,催生了整个汽车市场对汽车以太网IC的需求。

  在汽车里面,车载以太网是很复杂的,被分成了各个不同的特定领域。“centre gateway(中央网)”这个概念今后会被很多世界知名的汽车厂商使用。通过中央网,信息可以在汽车内部部件之间互通,比如信息娱乐系统可以通过与上网盒子的通信,接入到互联网中,同时也可以跟汽车仪表盘连接,而博通的芯片可以让信息更加高速地进行交换。

  新需求可被满足

  博通在活动上宣布,为汽车中央网关、高级驾驶员辅助系统(ADAS)、信息娱乐、汽车音响,以及时间敏感型应用推出新一代集成了物理层的BroadR-Reach车载以太网交换机产品系列。

  博通第一代基于BroadR-Reach技术的以太网交换机产品是在四年前正式发布和投入市场的。

  BroadR-Reach技术通过单条非屏蔽双绞线电缆提供100Mbps的高性能带宽,可满足汽车行业的苛刻要求。该技术无需使用昂贵和笨重的屏蔽电缆,可以帮助汽车制造商大幅降低连接成本和电缆重量。BroadR-Reach的物理层支持在一对非屏蔽双绞线上能够进行双向传输。

  利用成熟的IEEE标准BASE-T PHYs技术,BroadR-Reach保留了标准的IEEE MAC 接口,所以可为更高层的以太网生态系统提供直接支持。

  在推出下一代芯片系列之前,博通收集了很多来自中国车厂的需求。

  第一是封装电池的体积和PCB的面积要小。所以,博通在新一代的交换机芯片中,将整个芯片的尺寸缩小了近一半,530平方毫米的芯片面积,降到290平方毫米。同时,博通在芯片内部集成了低空滤波器,这使得芯片器件的数量也减少了。

  第二是要更环保、功耗更低。如今,国内也在大力推进电动车和混合动力车。要延长电动车的续航里程,就需要每一个部件的功耗都更低。在博通推出的新一代汽车以太网芯片中,采用了最新的制程,实现功耗可以降低30%。这30%是指在设备正常工作状态下降低的功耗,除此以外,博通还提供了一种进一步降低功耗的模式,即能够让设备在不工作时自动进入休眠或深度睡眠状态。

  第三是成本要更低。针对中国市场的这种独特需求,博通新一代芯片的成本比前一代芯片会低很多,这也更容易让博通的技术能够从高端车走向中端车,甚至走向低端车。

  第四是对信息安全保障的需求。无论是中国车厂还是用户,都不希望车里的信息被别人窃取。所以,博通在新一代芯片中加入了最新的安全认证协议,能够有效保证汽车不被黑客入侵。

  第五是产品线要能覆盖从低端到高端的市场需求。博通新一代芯片系列BCM8953X,会包括89531、89532、89537等不同的芯片产品,当汽车厂商设计主机的时候,可以根据车型选择从低端到高端的产品,实现芯片灵活的配置定义。

  “这五点都是博通根据中国市场的实际需求,在定义新一代芯片的时候考虑到的,所以显而易见的是,新一代芯片非常适合中国车厂采用。” 博通公司基础设施与网络部门车载以太网产品线副总监Timothy Lau如是说。

  专业人做专业事

  博通在推动车载以太网方面做了很多的努力,但相比来说,汽车厂商在此方面的动作却是比较迟缓的。为什么博通会不遗余力地去推动车载以太网发展,而不是那些汽车公司呢?

  “专业的人要做专业的事。”Timothy Lau解释说,“汽车本身就是一个非常复杂的产品,汽车厂商非常了解怎么样做车。而博通专业做的是通信,特别是在以太网领域,所以博通比汽车厂商更能把握车载以太网的发展,也包括它的应用场景和一些关键的技术。所以,博通的整个产品线,还有各个地方的销售力量和合作伙伴,都会全力推动,但同时,也并不是说汽车厂商没有动力去推,只是它们的精力更多放在对发动机、变速箱等技术的研究。而像博通这种通信行业的公司,反而更适合在车载以太网上发挥更重要的作用。”

  现在,博通车载以太网芯片被用在了哪些车型上呢?据Timothy Lau介绍,宝马的全线车型,从X系列到传统的3、5、7系列,也包括电动车型的I3、I8等,都使用了博通车载以太网的芯片。同时,今年量产的2015款捷豹、路虎的XF和XG车型上,也都使用了博通的BroadR-Reach车载以太网骨干网络。另外,也包括大众帕萨特。

  在今后,博通仍会致力于继续推动Open Alliance单对双绞线组织的发展,在这方面博通也非常欣喜地看到,中国市场越来越多的汽车厂商和汽车供应商加入到了这个组织,而且这个组织也起着非常重要的作用,成员们都会有一些需求,也会提出一些自己的概念,他们会在这个组织里分享。

  另外,博通会进一步推动汽车以太网标准和产品两方面的发展。从标准方面,博通会促进汽车以太网标准从100兆向1G的标准演进。从产品上,博通会不断发布新的交换机芯片、收发器芯片来推动整个汽车以太网的行业发展。

  本报记者/于杰

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