前言
汽车智能化、网联化，甚至自动驾驶大浪已经来临；浪潮带来的是ADAS技术的不断革新、高品质车载娱乐影音的推进、以及OTA远程升级、V2X、大数据、云计算等一系列技术的发展；这推进了车载网络容量需求的爆发式发展，显然这已经超出了CAN或FlexRay等传统车载网络的历史使命。这也正是以太网与汽车深度拥抱集成的契机。
一、传统车载网络
当前主流的车载网络主要由 CAN、LIN、FlexRay、MOST 、LVDS 等构成。除了LVDS这些网络标准基本上都是面向汽车行业制定，有着浓重的汽车行业特色。下表对各种不同网络形式对了简要的对比。
CAN 主要用于车上控制数据传输，是现役车载网络应用最为广泛的标准，最大传输速度为 1 Mb／s，可以说兴起于20世纪90年代的控制器局域网（CAN）革命，对于整个汽车电子行业发展的推动是巨大的。
LIN 是一种低成本通用串行总线，在汽车领域主要用于车门、天窗、座椅控制等，最大传输速度为 20 kb／s。
FlexRay 是继 CAN 和 LIN 之后的新一代汽车控制总线技术，同样属于共享式总线技术，带宽可达 10Mbps。FlexRay 的主要优势在于相比CAN 总线具有较高的带宽，可以满足汽车关键应用的要求，但是同样作为共享式总线技术，其成本却很高，主要适用于中高端车中的线控系统（如悬架控制、变速箱控制、制动器控制、转向控制等）。
MOST 主要支持的多媒体流数据传输，MOST150标准的最大带宽为150 Mb／s的，在车载多媒体数据传输应用较多，MOST150支持基于IP的应用程序，由于单一供应商的问题，基础开发成本较高。
LVDS 是一种电气数字信号系统，通过铜缆双绞线传输高速数据（最高可达 850 Mb／s，最长传输距离10 m），是计算机总线的一部分。在汽车领域 LVDS 主要用于屏幕和摄像头之间的数据传输。
二、深度拥抱契机
随着汽车智能化、网联化的演进，处理器的运算能力和硬件高速发展，越来越复杂多样的电子系统进入车内，车内ECU数量、数据交互量呈几何级增加，这对车载网络带宽提出了更高的要求。车内通信在满足摄像头、传感器、影音视频的传输的同时，要求在大量数据传输的情况下，控制指令依然可以及时、准确地到达执行方。
汽车要通过汽车总线来传递来自摄像头、传感器等不同ECU（电子控制单元）之间的信息交互，其作用相当于人体的神经系统。
因此，如果把传统的CAN\LIN总线比作古代官道、马车，在生产力发展不充分的时代，可以满足经济发展的需求，那么车载以太网(Ethernet)就像高铁、高速公路，在生产力获得极大解放的现代，将逐渐成为汽车“新四化”下车载网络的必需品。
三、车载以太网的优势
低成本下的高带宽：新的汽车功能，如自动泊车系统、车道偏离检测系统、盲点检测和高级信息娱乐系统等引发了对新的数据总线需求。显然未来我们需要的是更加开放、高速，且易于与其他电子系统或者设备集成的车载网络，同时有助于减少功耗，线束重量和部署成本。对于上述需求以太网似乎能提供一揽子的解决方案，以博通公司采用的突破性 BroadR－Reach 技术为例，其可用单对的非屏蔽双绞线进行信号传输，并能够提供 100 Mbit／s 及更高的宽带性能，并使电缆重量减轻 30％、降低连接成本可达80％。
支持不同应用的多种协议和功能：传统车载网络支持的通信协议较为单一，而车载以太网可以同时支持AVB、TCP／IP、DOIP、SONIP等多种协议或应用形式。其中，Ethernet AVB 是对传统以太网功能的扩展，通过增加精确时钟同步、带宽预留等协议增强传统以太网音视频传输的实时性，是极具发展潜力的网络音视频实时传输技术。SOME／IP（Scalable Service－Oriented MiddlewarE on IP）则规定了车载摄像头应用的视频通信接口要求，可应用于车载摄像头领域，并通过API实现驾驶辅助摄像头的模式控制。
作为AVB协议的扩展，车载时间敏感网络（TSN，Time－Sensitive Networking）则引入时间触发式以太网的相关技术，能高效地实现汽车控制类信息的传输。此外，1Gbit 速率通信标准的车载以太网同时还支持 POE（Power Over Ethernet）功能和高效节能以太网（EEE， Energy－Efficient Ethernet）功能，POE 功能可在双绞线传输数据的同时为连接的终端设备供电，省去了终端外接电源线，降低了供电的复杂度。
适应未来的能力：历史经验告诉我们，以太网之所以长期以来如此成功，主要原因之一便是以太网是一种可持续更新、发展的技术。在经历了标准以太网（10Mbps）、快速以太网（100Mbps）和千兆以太网（Gigabit Ethernet）推进和发展后，以太网还在继续着不断地自我迭代升级。当然在支持带宽持续增长的同时，它仍然保持对原有系统的兼容性。所以说：一旦以太网技术推广至汽车行业，它带来的不仅仅是一种成熟的通信技术，更是一种对未来的适应能力。
无线功能：多年来，最能体现以太网是如何适应新需求的、发掘新潜力的事例之一就是当前非常流行的无线网络wifi的引入。类似于Broadcom公司的BroadR－Reach，WiFi也有专供汽车使用的变体，“汽车环境无线存取”WAVE；2010年发布的IEEE802．11p通信规范对WAVE进行了定义，后被写入IEEE802．11－2012主标准中。车载以太网的普及无疑将成为WAVE引入汽车最佳催化剂，而在智能交通时代，WAVE也将为V2X提供新的想象空间。
四、总结
车载以太网或许不会彻底颠覆传统的车载网络。这些传统车载网络不仅价格低廉、久经考验而且性能稳定。以太网不会完全取代所有车载网络，尤其是CAN、LIN，这两种网络在许多方面还保持着对以太网的优势。汽车电子元件多元化也意味网络模式的多元化。以太网的目标不是去颠覆原本没有问题的地方，而是填补新形势下的需求空白。
本文转自：汽车以太网技术研究实验室，转载此文目的在于传递更多信息，版权归原作者所有。如不支持转载，请联系小编demi@eetrend.com删除。
