汽车的未来：插上网络的翅膀

　　博通基础设施和网络集团汽车网络产品高级产品线经理Timothy Lau介绍，车载带宽需求的增长远远超过了对资讯娱乐和导航的需求。事实上，对更高带宽的需求正在重新定义各种汽车运动和安全应用程序。在这种环境下，汽车电子产品无法再被视为一系列彼此无关的独立组件，而是逐步演化为一个更为无缝的车载网络。以太网技术能够在整车范围内驱动显示和资讯娱乐应用程序的音频和视频数据包，管理车身控制系统、被动式乘员安全装置等。买家希望以最低的价格购买最新的技术和功能。从客户的角度来说，无非就是要求提升功能、互连和性能，而价格必须保持在可承受的范围之内。同时，供应商面临着既必须严格遵守行业管理规定的挑战，还要确保整个车内开放式架构兼容性的挑战。通过使用经检验的基于 IP 的以太网技术进行互连，汽车制造商可以缩小单个网络中的功能和娱乐之间的差距，并大幅降低互连成本和电缆线重量。这一点恰恰是以太网最大的优势。

　　飞思卡尔钱华直言，汽车行业中新技术的应用和普及从来不会太快，因为安全性和可靠性是汽车行业区别很多其他行业的标志，然而行业之间的相互渗透可能会加速这一进程，正如之前所说，消费电子和计算机领域中已经广泛应用的网络系统正逐步渗透到汽车行业。例如Ethernet，早在上世纪80年代初已经应用于计算机网络的产物，直到2008年才被宝马最先应用于BMW-7系轿车用于诊断接口中。虽然截至目前在汽车领域商用的Ethernet节点总数不到一百万个，但我们相信未来Ethernet将会成为增长最快的网络协议。

　　安华高的Martin Weigert非常关注的一点是，许多传感器分布在汽车内将提供有价值的信息来提高发动机的效率。一个专用网络实时搜集所有传感信息。更多的设备和传感器装入汽车，使线束重量不断增加。在电动汽车高速网络架构中使用塑料光纤替代同轴电缆，可以大大减少线束的重量。传输信号的完整性和服务质量面临更加严峻的挑战，因为混合动力汽车和电动汽车将会有更高电磁干扰的要求。这种趋势来自混合动力或者电力引擎，这些引擎使用屏蔽不好和接地的复合材料。同时更高的数据传输速率和更轻的材料要求使用光纤传输技术。

　　对上面所介绍的车内网络做个简要总结，网关将不同的总线系统连接在一起。随着时间的推移，专有的总线系统或点链接点将会消失，越来越多的汽车制造商将使用高容量的标准总线系统，同时规模经济将推动CAN，LIN，Flexray和MOST 的成本下降。

　　部分工作网络(Partial Networking)-将网络从被动传输介质变成主动能量管理的一部分。我们会在未来电池车和传统车中看到广泛的应用。

　　FlexRay – 应用于高带宽高安全性的动力系，传动系功能，欧洲高端车已经量产应用，不久会在欧洲中端车中和美国和日本的车型中出现。

　　以太网-未来车辆诊断，主动安全，多媒体和通讯的有效解决方案。

　　隔离总线-新能源车高低电压区中保护ECU，保护人体，保证通讯的总线。

　　48V网络-增强微混能量回收和驱动向小型化的车体供电网络。

　　高压电池通讯网络-解决电池车单体电池组高压堆叠通讯可靠性问题的网络。

　　车联网与智能汽车

　　汽车与外界的通信要求引发了 telematics (车载资通讯、远程处理、 通讯、信息服务)技术的迅速发展。乘客对家外之家(车内)的互连、安全等级和舒适性等方面的期望值越来越高。车内通信的要求将推动从封闭式单个应用程序向开放式的可扩展网络(可管理多个应用程序)的过渡。随着驾驶员和乘客对数字通信技术变得越来越在行，他们的需求也变得更为复杂，汽车行业预见到了对车内带宽日益增加的需求。因此，在符合汽车电子产品的严格行业标准要求的同时，推出了高带宽互连，不仅提高了网络性能而且价格经济实惠。基于以太网系统的大规模采用将实现新的功能和应用程序在广泛车型中的应用，从而提升驾驶员安全性、舒适性和资讯娱乐功能。同时意味着即将生产出新一代的汽车，来为驾驶员和乘客提供各种令人激动的“智能型”新功能。

　　在博通Timothy Lau看来，“先进驾驶辅助系统”，特别是辅助镜头停车系统，将随着汽车网络的发展得以广泛使用。例如，基于以太网的 360° 全景停车辅助系统可以将多个数字传感器和摄像头与低感光度、高分辨率的图像和视频捕获结合起来，这是将汽车运动管理系统从封闭式的应用程序过渡到开放式的可扩展驾驶员辅助网络(多个系统可同时在该网络中访问和共享重要信息)的一大创新。通过将经济实惠的以太网技术与使用价格实惠的 CMOS 图像传感器收集的高分辨率图像相结合，汽车 OEM 厂商可以有效地将复杂的停车辅助系统扩展到更多车型，从而使重要的辅助功能不仅可以推广到豪华车市场，而且可以推广到非豪华车市场。

　　Broadcom基础设施和网络集团汽车网络产品高级产品线经理Timothy Lau

　　富士通半导体汽车电子产品经理丁洁早则聚焦在移动网络。未来的Telematics系统将要求，对智能手机提供更方便的连接性，而且要面向云计算平台来设计。为了支持对智能手机的连接，处理器必须要支持蓝牙，USB和Wi-Fi等各种连接协议。云计算的引入，将会使人们更加关注人机界面(HMI)的改进，要求处理器必须具备非常高性能的图形处理器引擎。富士通最新GDC产品MB86R11，采用了ARM CA9 CPU内核，内部的Ruby 3D图形处理引擎可以用来设计更加绚丽的人机界面，在芯片连接性方便，则提供蓝牙、USB和Ethernet的连接。我们预计4G/LTE技术将会给汽车网络带来全新的变化。4G/LTE最高超过100Mb/s的传输速率，车内用户将可以实时观看高清视频网络点播，视频聊天和实现其他海量的后台云计算应用。

　　从上世纪80年代开始，汽车就不仅仅是个代步工具，越来越多的人喜欢在驾驶的过程中享受更多的娱乐和信息服务，这就是Infortainment(信息、娱乐)。而对于21世纪的汽车而言，舒适性不仅仅指的是汽车的驾乘体验，更包含车内信息娱乐系统的丰富程度和服务质量，可以说，Infortainment已经成为当前汽车厂商一个重要的产品卖点，甚至成为汽车差异化的先锋。

　　爱特梅尔公司汽车电子亚太区营销总监吴彦翔在谈论Infortainment(信息、娱乐)和远程信息处理系统时认为，它们需要大量的实时数据，还可让用户检索来自服务提供商的附加数据。随着蜂窝数据网络覆盖了主干网，我们看到车内信息娱乐系统使用越来越多功能强大的处理器、甚至多内核 (multi-core) 处理器，来应对车载软件应用、实时视听和图形处理方面不断增长的需求。

　　飞思卡尔钱华感觉，Infortaiment技术的演进，使得汽车越来像消费电子领域靠拢，因此传统消费电子的产品将在汽车领域找到用武之地。对于面向Infortaiment系统的数据传输网络种类很多，有MOST，APIX, USB和 Bluetooth等，相对于传统的用于控制系统的网络协议如LIN, CAN, FlexRay，Infortaiment网络数据传输的特点是数据带宽的增加和处理复杂度的提高，这就需要处理器能有较高的主频以及数字信号处理能力，此外在Infortaiment系统设计中，围绕处理器的整体开发环境支持也变得至关重要，一个良好的开发生态环境将帮助客户提高开发效率，加快上市的时间。