? ? 預(yù)測(cè)2020年將有2.5億輛聯(lián)網(wǎng)汽車(chē)和1000萬(wàn)輛自動(dòng)駕駛汽車(chē)，2025年則將達(dá)到4.7億輛連接/自動(dòng)駕駛汽車(chē)。

? ? 隨著聯(lián)網(wǎng)汽車(chē)數(shù)量的增加，它們產(chǎn)生，傳輸和接收數(shù)據(jù)也在增加。麥肯錫表示，通過(guò)互聯(lián)車(chē)輛（包括和云互聯(lián)數(shù)據(jù)）的傳輸數(shù)據(jù)量大約為25 GB/小時(shí)，而一旦車(chē)輛實(shí)現(xiàn)真正自主，這個(gè)數(shù)字將上升到接近500 GB的數(shù)據(jù)/小時(shí)。src='http://images.nr.xiniuyuninside.com/attached/SeoArticle/46719/20190625/6369708509449503717711304.png'/>

車(chē)輛網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議面臨的挑戰(zhàn)。今天的車(chē)載網(wǎng)絡(luò)實(shí)際上使用了幾種不同數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議組合，其中一些協(xié)議已經(jīng)存在了幾十年。包括了負(fù)責(zé)處理動(dòng)力總成和執(zhí)行器的CAN總線；處理非時(shí)間敏感的應(yīng)用，如氣候控制，環(huán)境照明，座位調(diào)整等等的LIN總線；用于信息娛樂(lè)的面向媒體的系統(tǒng)傳輸MOST總線；用于防抱死制動(dòng)，電子動(dòng)力轉(zhuǎn)向和車(chē)輛穩(wěn)定性功能的FlexRay總線。不同協(xié)議下的車(chē)輛網(wǎng)絡(luò)必須需要網(wǎng)關(guān)在內(nèi)的基礎(chǔ)設(shè)施，這種做法并不是最佳解決方案，一個(gè)是每個(gè)網(wǎng)絡(luò)的布線會(huì)增加車(chē)的重量，其中線束是車(chē)輛中的第三重部件（僅次于發(fā)動(dòng)機(jī)和底盤(pán)）。

如今的汽車(chē)網(wǎng)絡(luò)還包含許多電子控制單元（ECU），典型車(chē)輛中的ECU數(shù)量也在增加，豪華車(chē)型攜帶150個(gè)ECU并不罕見(jiàn)，而普通車(chē)輛可能擁有多達(dá)90個(gè)ECU。汽車(chē)設(shè)計(jì)人員得出的結(jié)論是，支持高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng)（ADAS）的數(shù)據(jù)密集型應(yīng)用無(wú)法通過(guò)當(dāng)今使用的汽車(chē)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來(lái)處理。無(wú)論是在拓?fù)浞矫孢€是在底層網(wǎng)絡(luò)技術(shù)方面，車(chē)載網(wǎng)絡(luò)的整個(gè)方法都必須從根本上改變。

今天，車(chē)輛中使用的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)正朝著所謂的基于域架構(gòu)的方向發(fā)展（每個(gè)汽車(chē)制造商都有自己的架構(gòu)，但主要概念通常類(lèi)似）。在舊車(chē)輛網(wǎng)絡(luò)具有專(zhuān)用ECU和專(zhuān)用總線系統(tǒng)的情況下，域架構(gòu)的特點(diǎn)是每個(gè)關(guān)鍵功能都連接到不同的域：一個(gè)ECU和網(wǎng)絡(luò)處理主體控制，一個(gè)用于信息娛樂(lè)的ECU /網(wǎng)絡(luò)，一個(gè)用于遠(yuǎn)程信息處理，一個(gè)用于動(dòng)力系統(tǒng)， 等等。至少目前，這些域通常仍采用不同網(wǎng)絡(luò)協(xié)議（CAN，LIN等）的混合。如今，車(chē)輛中使用的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)正朝著所謂的基于域的架構(gòu)的變體發(fā)展。域架構(gòu)的特征在于每個(gè)關(guān)鍵功能的不同域：一個(gè)ECU和網(wǎng)絡(luò)處理主體控制，一個(gè)用于信息娛樂(lè)的ECU /網(wǎng)絡(luò)，一個(gè)用于遠(yuǎn)程信息處理，一個(gè)用于動(dòng)力系統(tǒng)，等等。隨著網(wǎng)絡(luò)變得越來(lái)越復(fù)雜，這種基于域的方法變得越來(lái)越低效。

因此，將從基于域的體系結(jié)構(gòu)（domain）遷移到稱(chēng)為區(qū)域體系結(jié)構(gòu)的類(lèi)型（Zonal）。隨著網(wǎng)絡(luò)變得越來(lái)越復(fù)雜，這種基于域的方法變得越來(lái)越低效。因此，將從基于域的體系結(jié)構(gòu)遷移到稱(chēng)為區(qū)域體系結(jié)構(gòu)的類(lèi)型。區(qū)域架構(gòu)根據(jù)ECU在車(chē)輛中的位置（區(qū)域）將來(lái)自不同傳統(tǒng)域的數(shù)據(jù)連接到同一ECU，這種方案大大減少了線束的數(shù)量，可以使用分立以太網(wǎng)布線方式處理多功能的融合。與其他車(chē)載網(wǎng)絡(luò)協(xié)議不同，以太網(wǎng)具有明確的開(kāi)發(fā)路線圖，規(guī)劃了更高的速度。相比之下，CAN和LIN等傳統(tǒng)汽車(chē)協(xié)議存在能力的天花板，而且沒(méi)有明確的升級(jí)路徑來(lái)解決這些問(wèn)題。預(yù)計(jì)車(chē)輛內(nèi)的大多數(shù)數(shù)據(jù)傳輸都將通過(guò)以太網(wǎng)進(jìn)行，因此，該計(jì)劃適用于整個(gè)車(chē)輛中的單個(gè)同質(zhì)網(wǎng)絡(luò)。且是可擴(kuò)展的，它支持更高的速度（例如10G），具有超低延遲等特點(diǎn)。設(shè)計(jì)人員將根據(jù)帶寬需求為特定功能選擇合適的以太網(wǎng)物理層（PHY）。因此，數(shù)據(jù)豐富的圖像傳感器（如雷達(dá)和激光雷達(dá)）可能采用1 Gbps接口，另外一些低數(shù)據(jù)速率傳感器可能只需要10 Mbps的連接接口。區(qū)域架構(gòu)將采用以太網(wǎng)交換機(jī)來(lái)管理所有不同域活動(dòng)的數(shù)據(jù)，不同的數(shù)據(jù)域?qū)⑦B接到本地交換機(jī)，然后以太網(wǎng)骨干網(wǎng)將聚合數(shù)據(jù)。通過(guò)這種方式，網(wǎng)絡(luò)可以使用相同的核心協(xié)議來(lái)支持不同速率的應(yīng)用。汽車(chē)以太網(wǎng)的實(shí)例：具有25 Gbps + Molex HSAutoGig互連解決方案的Molex 10 Gb以太網(wǎng)網(wǎng)關(guān)。它支持汽車(chē)傳感器，攝像頭，網(wǎng)關(guān)和交換機(jī)所需的信號(hào)完整性余量，這些是未來(lái)自動(dòng)駕駛汽車(chē)的重要組成部分?！?/p>

以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)將一統(tǒng)車(chē)載網(wǎng)絡(luò)。目前，汽車(chē)業(yè)及相關(guān)供應(yīng)商正在致力于將汽車(chē)以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化，被稱(chēng)為IEEE 802.3CH標(biāo)準(zhǔn)，適用于超過(guò)15米的高速汽車(chē)以太網(wǎng)應(yīng)用（2.5G，5G和10G的汽車(chē)以太網(wǎng)），可選PoDL（數(shù)據(jù)線供電）。該標(biāo)準(zhǔn)的第一個(gè)版本將于今年年底發(fā)布。它是Multi-Gig汽車(chē)以太網(wǎng)任務(wù)組（NGAUTO）的產(chǎn)品，旨在定義2.5 Gbps，5 Gbps和10 Gbps速度下的質(zhì)量和操作流程。車(chē)輛網(wǎng)絡(luò)化的趨勢(shì)導(dǎo)致了旨在標(biāo)準(zhǔn)化汽車(chē)以太網(wǎng)的努力。目前正在進(jìn)行中的是汽車(chē)以太網(wǎng)規(guī)范是IEEE 802.3CH，用于15米以上的高速汽車(chē)以太網(wǎng)應(yīng)用（2.5G，5G和10G的多千兆汽車(chē)以太網(wǎng)），可選PoDL（數(shù)據(jù)線供電），該標(biāo)準(zhǔn)的第一個(gè)版本將于今年年底發(fā)布。 Molex公司預(yù)測(cè)2020年將有2.5億輛聯(lián)網(wǎng)汽車(chē)和1000萬(wàn)輛自動(dòng)駕駛汽車(chē)，2025年則將達(dá)到4.7億輛連接/自動(dòng)駕駛汽車(chē)。 車(chē)輛使用數(shù)據(jù)量將大增 分析師根據(jù)麥肯錫估計(jì)的數(shù)據(jù)分析，聯(lián)網(wǎng)汽車(chē)每小時(shí)可創(chuàng)建25千兆字節(jié)的數(shù)據(jù)，這相當(dāng)于近30個(gè)小時(shí)的高清視頻播放或者超過(guò)一個(gè)月連續(xù)播放音樂(lè)流媒體。

?隨著聯(lián)網(wǎng)汽車(chē)數(shù)量的增加，它們產(chǎn)生，傳輸和接收數(shù)據(jù)也在增加。麥肯錫表示，通過(guò)互聯(lián)車(chē)輛（包括和云互聯(lián)數(shù)據(jù)）的傳輸數(shù)據(jù)量大約為25 GB/小時(shí)，而一旦車(chē)輛實(shí)現(xiàn)真正自主，這個(gè)數(shù)字將上升到接近500 GB的數(shù)據(jù)/小時(shí)。 車(chē)輛網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議面臨的挑戰(zhàn) 今天的車(chē)載網(wǎng)絡(luò)實(shí)際上使用了幾種不同數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議組合，其中一些協(xié)議已經(jīng)存在了幾十年。包括了負(fù)責(zé)處理動(dòng)力總成和執(zhí)行器的CAN總線；處理非時(shí)間敏感的應(yīng)用，如氣候控制，環(huán)境照明，座位調(diào)整等等的LIN總線；用于信息娛樂(lè)的面向媒體的系統(tǒng)傳輸MOST總線；用于防抱死制動(dòng)，電子動(dòng)力轉(zhuǎn)向和車(chē)輛穩(wěn)定性功能的FlexRay總線。 不同協(xié)議下的車(chē)輛網(wǎng)絡(luò)必須需要網(wǎng)關(guān)在內(nèi)的基礎(chǔ)設(shè)施，這種做法并不是最佳解決方案，一個(gè)是每個(gè)網(wǎng)絡(luò)的布線會(huì)增加車(chē)的重量，其中線束是車(chē)輛中的第三重部件（僅次于發(fā)動(dòng)機(jī)和底盤(pán)）。?

如今的汽車(chē)網(wǎng)絡(luò)還包含許多電子控制單元（ECU），典型車(chē)輛中的ECU數(shù)量也在增加，豪華車(chē)型攜帶150個(gè)ECU并不罕見(jiàn)，而普通車(chē)輛可能擁有多達(dá)90個(gè)ECU。 汽車(chē)設(shè)計(jì)人員得出的結(jié)論是，支持高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng)（ADAS）的數(shù)據(jù)密集型應(yīng)用無(wú)法通過(guò)當(dāng)今使用的汽車(chē)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來(lái)處理。無(wú)論是在拓?fù)浞矫孢€是在底層網(wǎng)絡(luò)技術(shù)方面，車(chē)載網(wǎng)絡(luò)的整個(gè)方法都必須從根本上改變。?

? ? ? ?5G是車(chē)聯(lián)網(wǎng)的第二大進(jìn)展。影響聯(lián)網(wǎng)車(chē)輛的另一個(gè)趨勢(shì)是轉(zhuǎn)向5G，主要的電信運(yùn)營(yíng)商已開(kāi)始在大城市地區(qū)啟動(dòng)第五代（5G）無(wú)線網(wǎng)絡(luò)。通過(guò)實(shí)現(xiàn)更快的數(shù)據(jù)速率和安全的車(chē)輛到車(chē)輛（V2V）以及車(chē)輛到基礎(chǔ)設(shè)施（V2X）連接，5G的出現(xiàn)可以將智能和自動(dòng)駕駛技術(shù)提升到新的水平。預(yù)計(jì)將在幾年內(nèi)得到廣泛采用，5G需要在強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施和車(chē)載處理技術(shù)的開(kāi)發(fā)方面不斷取得新進(jìn)展，以確?？煽康男盘?hào)傳輸和超低延遲帶寬。

? ?為了解釋5G對(duì)于汽車(chē)連接意味著什么，舉一個(gè)實(shí)際案例就是AutoAir正在英國(guó)的Millbrook試驗(yàn)場(chǎng)進(jìn)行測(cè)試，那里的研究人員通過(guò)搭建基站，天線和其他硬件，實(shí)現(xiàn)了與速度高達(dá)160英里/小時(shí)的車(chē)輛保持1 Gbps速率的連接方案。

? ? 這些高速汽車(chē)解決方案需要的專(zhuān)業(yè)知識(shí)和工程水平超過(guò)許多其他應(yīng)用。大部分設(shè)計(jì)復(fù)雜性來(lái)自于在連接器，電纜組件和面積小等特點(diǎn)。硬件連接器的要求不再是接觸電阻小和耐腐蝕等簡(jiǎn)單參數(shù)已不再足夠，高速數(shù)據(jù)處理必須要解決電磁干擾的問(wèn)題，并且必須在衰減，回波損耗，模式轉(zhuǎn)換，串?dāng)_，阻抗和其他可能影響信號(hào)傳輸?shù)脑?，連接器尤其需要可靠地向車(chē)輛中的每個(gè)傳感器傳送高速，高帶寬和高功率的信號(hào)。

? ??因此，汽車(chē)制造商要求供應(yīng)商創(chuàng)建短期解決方案，這些解決方案可以通過(guò)現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施實(shí)施，但可以演變?yōu)闈M足未來(lái)需求的解決方案。供應(yīng)商正在努力滿足和擴(kuò)展高速數(shù)據(jù)功能，以滿足汽車(chē)制造商更高水平連接的要求，包括V2V，V2X和全自動(dòng)駕駛。