车载以太网 AVB技术让汽车车联网无限可能

讨论车载以太网之前我们先来看看以太网的发展过程及现状，1963年“The Intergalactic Computer Network”的概念被认为是现代Internet的起源；1969年“The Advanced Research Projects Agency Network (ARPANET) ”是第一个执行TCP/IP的网络，也是“global Internet”的起源；经过50多年的发展，以太网技术经历了多次技术突破与革新，传输介质涵盖了光纤、双绞线、无线等，带宽已经达到10Gbit/s；尽管以太网取得了巨大的进步，但以太网与生俱来的“simpler, faster, and cheaper”的特点始终伴随着以太网的进步，如今以太网已经完全融入了人们的所有生活；

　行业发展脉络渐趋清晰

　　早在2015年11月，根据《国务院关于积极推进“互联网+”行动的指导意见》（国发〔2015〕40号），工信部就研究制定了《工业和信息化部关于贯彻落实<国务院关于积极推进“互联网+”行动的指导意见>的行动计划（2015-2018年）》，其中指出要“加快基于IPv6、工业以太网、泛在无线、软件定义网络(SDN)、5G及工业云计算、大数据等新型技术的工业互联网部署”，“推动成立工业互联网产业联盟，支持企业开展工业互联网创新应用示范，在工厂无线应用、标识解析、工业以太网、IPv6应用等领域开展应用示范。”该行动计划的制定，无疑会加快车载以太网技术的研发工作。

　时间来到2010年，以太网与生俱来的特点以及给人们生活带来的巨大变化引起了汽车及汽车电子行业的注意， “The OPEN Alliance (One-Pair Ether-Net) Special Interest Group (SIG)”应运而生专门从事以太网在车辆应用的研究；2015年左右随NXP、Broadcom等芯片制造商完成车载以太网物理层芯片的研发和量产，以太网“上车”的愿望得以落实，车载以太网依旧继承了“simpler, faster, and cheaper”的特点，并且将其与车辆的要求进行了进一步结合。在原有商用或工业以太网协议基础上针对车用功能特点进行协议开发，使用低成本UTP（Unshielded Twisted Pair一对非屏蔽双绞线）作为物理层介质，100Mb/s的传输带宽比原有车载网络CAN总线理论带宽高出100倍，未来将使用1000Mb/s带宽，这些都是“simpler, faster, and cheaper”的延续。

　2013年国内车载以太网对于汽车电子行业及整车厂而言都是个新鲜事物，绝大多数从业者对车载以太网应用都处在观望当中，长春精钰电子股份有限公司的发起人此时已经在针对车载以太网在国内整车的应用进行研究。并初步确立了基于AVB协议实现车内高清影音娱乐系统作为车载以太网在国内应用的第一步；

长春精钰电子成立后积极参与国际、国内车载以太网相关的研究，投入资源进行车载以太网技术的研发，2014年10月基于英伟达K1处理器以商用100base-TX（普通以太网网线）介质完成了由4只高清（分辨率1920*1080）显示器组成城的国内第一个基于AVB协议的Demo系统，对AVB协议、高清传输，多屏互动进行了技术可行性验证。2015年8月成为第一家加入AVnu（从事以太网协议研究）组织的中国公司。2015年10月长春精钰完成了基于UTP（100base-T1）介质的Demo样车搭建，验证了车载以太网物理层相关标准完成了国内第一个上车的车载以太网系统；

随车载以太网技术的日益成熟，花样繁多的应用随之而来，长春精钰电子也在思考，如何才能让车载以太网这个技术真正用在国内的车上。车载以太网的组网方式相对简单，星型拓扑和线性拓扑的方式都能够完成组网。星型拓扑以“switch”为中心，节点之间的可用通讯带宽更高，延时和抖动更小，减少节点会导致 “Switch”口的浪费，增加节点需要不同的“switch”硬件支持；线性拓扑由节点之间“手拉手”的方式组成，可以方便的增加和减少节点，但可用带宽减小、延迟和抖动增加；

域控制架构会有什么样的影响？

　优势，网络可扩展性好；从功能出发，完整的功能域可由单一供应商实现；劣势，跨域的功能更加复杂；域控制成本造成整车成本增加；长春精钰与国内整车厂多次沟通，发现除了技术上的影响，成本是各家考虑的首要因素，照搬国外量产车型网络架构并不能满足国内整车厂的需求，这驱使长春精钰对现有实施方案进行进一步的调整。

　　保持原有网络核心网关控制器不变，在局部增加以太网系统，如：针对信息娱乐系统将“Switch”功能与车机融合，在原有车机主要功能的基础上扩展“Switch”功能，可扩展以太网后头枕显示、数字功放；原仪表“Switch”中可扩展环视、夜视、数字天线。提升车辆智能化程度，减少原车线束，优化功能分配，使以太网在国内上车成为一种可能；

什么是以太网？

以太网（Ethernet）指的是由Xerox公司创建并由Xerox、Intel和DEC公司联合开发的基带局域网规范，是当今现有局域网采用的最通用的通信协议标准。以太网络使用CSMA/CD（载波监听多路访问及冲突检测）技术，并以10M/S的速率运行在多种类型的电缆上。以太网与IEEE802.3系列标准相类似，包括标准的以太网（10Mbit/s)、快速以太网（100Mbit/s）和10G（10Gbit/s）以太网，它们都符合IEEE802.3。IEEE802.3规定了包括物理层的连线、电信号和介质访问层协议的内容。

以太网是当前应用最普遍的局域网技术，它很大程度上取代了其他局域网标准。如令牌环、FDDI和ARCNET。历经100M以太网在上世纪末的飞速发展后，千兆以太网甚至10G以太网正在国际组织和领导企业的推动下不断拓展应用范围。

以太网不是一种具体的网络，是一种技术规范。其技术应用已久，遍布云数据中心、运营商和企业级网络，目前正在向汽车行业渗透，车载以太网提供了一种扩展能力更强、更开放的架构，这种技术可以让大众享受到超豪华汽车具有的娱乐信息功能和安全功能。

来源：ADAS