智能汽車數(shù)量的不斷增加_CAN總線系統(tǒng)架構無法適應數(shù)據(jù)傳輸需求

近年，智能汽車在我國的發(fā)展可謂熱火朝天，而政府在此方面的扶持力度亦逐步增強。1月初，國家發(fā)改委公布了《智能汽車創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略》（征求意見稿），當中提到：到2020年，智能汽車新車占比達到50%，大城市、高速公路的車用無線通信網(wǎng)絡（LTE-V2X）覆蓋率達到90%；到2025年，新車基本實現(xiàn)智能化，高級別智能汽車實現(xiàn)規(guī)?；瘧?。“人–車–路–云”實現(xiàn)高度協(xié)同，新一代車用無線通信網(wǎng)絡（5G-V2X）基本滿足智能汽車發(fā)展需要……3月初，上海地區(qū)率先發(fā)放了全國首批智能網(wǎng)聯(lián)汽車開放道路測試號牌，并展開首次道路測試。而北京、重慶、武漢等城市的自動駕駛測試區(qū)亦正逐步落地。

不僅僅是中國，其他國家政府對智能汽車的規(guī)劃也正緊密鑼鼓進行中，而在政府助推和市場消費大趨下，智能汽車將迎來快速發(fā)展浪潮。據(jù)IHS調查表明，智能汽車將在2020年至2040年之間以63%的速度增長。

這一新的行業(yè)浪潮帶來了ADAS技術的不斷革新、高品質車載信息娛樂系統(tǒng)的推進，以及OTA遠程升級、V2X、云計算等一系列技術的發(fā)展；與此同時，汽車智能互聯(lián)化的發(fā)展也意味著其數(shù)據(jù)傳輸量的劇增，如何滿足并保障數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩院涂煽啃猿蔀樾袠I(yè)亟待解決的重大難題。

全球連接和傳感領域領先者TE ConnecTIvity（TE）已經(jīng)看到，隨著智能汽車數(shù)據(jù)和信息量的不斷增加，原有的CAN總線系統(tǒng)架構已經(jīng)遠遠無法適應新的數(shù)據(jù)傳輸需求。TE汽車事業(yè)部亞太區(qū)高級副總裁兼總經(jīng)理沈偉明在近期接受蓋世汽車記者采訪時表示，經(jīng)過多方驗證，行業(yè)普遍認為汽車以太網(wǎng)是當仁不讓的方案，將成為新一代汽車主干網(wǎng)絡。“不過就國內而言，現(xiàn)在汽車以太網(wǎng)解決方案主要用于百兆傳輸數(shù)據(jù)，這顯然是不足夠的，我們認為千兆很快就會到來。”

圖為：TE汽車事業(yè)部亞太區(qū)高級副總裁兼總經(jīng)理 沈偉明

而對于汽車以太網(wǎng)未來的發(fā)展趨勢，以下這張在不少網(wǎng)站都刊登過的圖表或可做為補充。據(jù)不完全統(tǒng)計，圖表中之前預測的2017年的數(shù)據(jù)和實際主機廠的以太網(wǎng)節(jié)點數(shù)量基本吻合。而從表中可以看到，從2018年起車載以太網(wǎng)應用將呈高速增長狀態(tài)。據(jù)有關專家預測，到2020年，汽車中部署的以太網(wǎng)端口將達5億個。“現(xiàn)在歐洲一些豪華品牌正在籌備在其量產車型上用到以太網(wǎng)解決方案，而我們也正在推相關的產品。如果樂觀預見的話，兩年之內應該會有批量的變化，最保守的估計是三年。”沈偉明說道。

而從以太網(wǎng)未來傳輸數(shù)據(jù)增長情況上看，沈偉明所提及的由百兆到千兆的上升還僅僅是在自動駕駛的L1、L2的階段，而據(jù)其公司內部預計到L3、L4的時候將會達到10Gbps甚至更高。為了更好地滿足未來市場增長需求，作為前瞻性供應商，據(jù)悉TE從速率100Mbps、1 Gbps到之后的12Gbps、24Gbps等應用方面已經(jīng)做了全面、詳細的產品規(guī)劃。

盡管已經(jīng)有整套的產品規(guī)劃，然沈偉明告知記者，目前TE更多地著力推動自動駕駛L1、L2級別的技術，也即是先滿足中國大部分整車廠“從百兆到千兆”跨越的數(shù)據(jù)傳輸需求。“近期，前科技部部長萬鋼的小范圍講話指出不要過多集中于L3、L4、L5的高級自動化，要盡快把可以實用化的技術用到汽車上去。這點恰恰就是我們公司一直在討論的事情，在我看來什么事情都是千里之行始于足下，我們眼前要做的就是夯實基礎技術，讓廣大的用戶盡早享受由L1、L2這些層級導入的智能網(wǎng)聯(lián)汽車所帶來的優(yōu)勢和利益。今年年底前，我們絕大部分面向‘從百兆到千兆’應用的全系列產品將會準備就緒。”

圖為：“從百兆到千兆”TE汽車以太網(wǎng)連接解決方案

此外，沈偉明指出，對于車企來說，“從百兆到千兆”的技術過渡事實上已經(jīng)較為迫切。“你想想看，生產一輛汽車到最后要把軟件放進去的時候，發(fā)現(xiàn)用百兆系統(tǒng)要花上30分鐘甚至一個小時，那這車子怎么生產？人們肯定希望瞬間就能完成，因此這通信的速度就必須上去，且采用的通信協(xié)議還要有一定的升級兼容空間。” 沈偉明指出，其又補充道：“在3月份舉辦的慕尼黑上海電子展上，有客戶看到我們‘從百兆到千兆’產品后，表示希望盡快能拿回去做研究，還有些客戶希望我們能盡快能在其公司內部做分享，這說明很多企業(yè)已經(jīng)意識到此方面的問題。”

而“從百兆到千兆”的連接需求看， TE中國汽車事業(yè)部副總裁兼總經(jīng)理李萬祥指出，行業(yè)目前面臨著通信連接節(jié)點的劇增。此外，安全冗余的設計至關重要，延時性也是不被容許的，比如到了5G的時候，延時是不能被主動安全所接受的。而TE所推出的以太網(wǎng)連接解決方案-MATEnet連接系統(tǒng)可以充分滿足以上需求。該產品的創(chuàng)新主要呈現(xiàn)在以下幾個方面：

首先，該產品系列是可擴展的，從百兆到千兆全部可以覆蓋。一些客戶在當時的開發(fā)階段或許只用到100Mbps，但是當未來對1Gbps有需求的時候，采用此方案無需重新開發(fā)設備，直接升級即可，可以節(jié)省大量更新?lián)Q代工作。 “隨著智能汽車進一步的發(fā)展，到了L3、L4的階段，對以太網(wǎng)的速率要求會更高，我們的產品可以擴展到6Gbps。” 李萬祥表示。

其次，該產品具備較高的靈活性和優(yōu)化的屏蔽設計，可同時兼容UTP（非屏蔽雙絞線）/STP（屏蔽雙絞線）線束。 “對一些客戶而言，在一定的應用下非屏蔽雙絞線可能已經(jīng)足夠，但是有些應用對安全冗余要求高，需要屏蔽雙絞線，而我們同一種產品即可兼容兩種線材。”

還有一點是，其實汽車上的很多產品都是從消費類電子發(fā)展來的，要滿足汽車級別的應用，就一定要達到汽車級別的安全可靠性，而此產品完全可以滿足。

此外，據(jù)李萬祥介紹，該產品很快將在TE的蘇州工廠進行本地化生產，而TE還專門與全球知名設備供應商合作，采用全自動化生產線，確保產品的質量和交付時間。

據(jù)了解，除了MATEnet系列產品外，面向高速數(shù)據(jù)傳輸應用，TE還開發(fā)出了支持高達100Mbps 的數(shù)據(jù)速率的NanoMQS 連接器、為滿足信息娛樂連接需求而設計的光信號連接器平臺MOST 連接器以及可以通過單端解決方案來實現(xiàn)最高的數(shù)據(jù)傳輸速率的FAKRA 和MATE-AX 連接器系列等。

上述中，我們用大量的篇幅提及了數(shù)據(jù)傳輸劇增給智能汽車帶來的挑戰(zhàn)和解決方案，而今我們還看到，智能汽車的信息傳輸和交互除了車內外，車與車之間、車與基礎設施之間等的連接亦增加，此外，隨著功能和應用的增多，產品的小型化和集成化趨勢也更加明顯。沈偉明表示，從硬件層面，汽車與外部的通信連接方式主要有天線、光、雷達攝像頭等傳感器。TE則專注于天線，沈偉明表示： “去年TE成功收購了德國赫思曼汽車通訊設備公司，這家公司為全球主要的整車廠供應天線，收購后TE具備了全面的智能天線產品系列，包括4G天線、5G天線、LTE天線、V2X天線等，對于車和外部的連接我們已經(jīng)做好了充分的準備。至于內部的連接，小型化、集成化是我們關注的重點，同時我們也在開發(fā)全新的產品，類似全新的高速高頻產品系列以及傳感器產品。”

“智能網(wǎng)聯(lián)汽車巨大的發(fā)展需求已在眼前，作為一家本土化的國際性企業(yè)，TE立足中國市場已有30年，并取得了長足的發(fā)展。我們洞察市場趨勢和行業(yè)需求，希望將更多的創(chuàng)新產品和技術引進國內，同時充分發(fā)揮我們本土工程和制造能力，憑借安全可靠的創(chuàng)新解決方案，來應對數(shù)據(jù)傳輸、連接過程中更嚴苛的技術挑戰(zhàn)，并全力助推中國自主品牌的發(fā)展。”沈偉明說道。