互連移動(dòng)是未來(lái)趨勢(shì)，車(chē)載網(wǎng)絡(luò)三大創(chuàng)新

面對(duì)市場(chǎng)在信息傳播，安全性等方面持續(xù)增長(zhǎng)的需求，以及面臨全球能源短缺的巨大挑戰(zhàn)，互連移動(dòng)和節(jié)能減排被認(rèn)為是推動(dòng)未來(lái)汽車(chē)電子發(fā)展的兩大關(guān)鍵創(chuàng)新因素。

互連移動(dòng)可看作是汽車(chē)網(wǎng)絡(luò)的外部連接應(yīng)用，汽車(chē)網(wǎng)絡(luò)主要包括車(chē)內(nèi)的車(chē)載網(wǎng)絡(luò)（如Lin, CAN, FlexRay和以太網(wǎng)等），以及與外部無(wú)線(xiàn)連接的互連網(wǎng)絡(luò)（如NFC、蜂窩通信、802.11p等）。

通過(guò)互連移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)能為汽車(chē)提供的新服務(wù)（圖片來(lái)源：NXP）

從圖中應(yīng)用可以看到，通過(guò)蜂窩通信，802.11P,NFC等技術(shù)實(shí)現(xiàn)互連移動(dòng)，可為汽車(chē)提供智能交通管理，緊急呼叫，道路繳費(fèi)，智能車(chē)鑰匙等功能，有效方便車(chē)主選擇最佳出行路線(xiàn)，豐富車(chē)內(nèi)娛樂(lè)體驗(yàn)，同時(shí)也能保障汽車(chē)安全性。

雖然未來(lái)汽車(chē)互連移動(dòng)是大勢(shì)所趨，但關(guān)乎汽車(chē)安全的內(nèi)部車(chē)載網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)新更不容忽視。

車(chē)載網(wǎng)絡(luò)三大創(chuàng)新之處

隨著市場(chǎng)對(duì)安全、節(jié)能、信息娛樂(lè)表現(xiàn)出新的需求，驅(qū)動(dòng)車(chē)載網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)數(shù)攀升，預(yù)計(jì)到2016年平均達(dá)到30個(gè)節(jié)點(diǎn)/車(chē)。恩智浦半導(dǎo)體汽車(chē)網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品線(xiàn)全球市場(chǎng)及業(yè)務(wù)發(fā)展總監(jiān)李曉鶴先生介紹：“部分中國(guó)整車(chē)廠(chǎng)對(duì)汽車(chē)性能要求也有大幅提升，從之前平均5-6節(jié)點(diǎn)/車(chē)，提高到平均10個(gè)節(jié)點(diǎn)/車(chē)，甚至有些達(dá)到15個(gè)/車(chē)”。同時(shí)他認(rèn)為，2008年-2016年，全球車(chē)載網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)預(yù)計(jì)將翻兩番，而在中國(guó)，這個(gè)數(shù)據(jù)會(huì)翻三番。

不斷增加的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)對(duì)車(chē)載網(wǎng)絡(luò)提出新的挑戰(zhàn)，推動(dòng)車(chē)載網(wǎng)絡(luò)向更高性能，更高帶寬的傳輸網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)，從車(chē)身控制的LIN網(wǎng)絡(luò)，到CAN網(wǎng)絡(luò)，再到安全性相關(guān)的線(xiàn)控FlexRay網(wǎng)絡(luò)，以及未來(lái)更高帶寬的以太網(wǎng)。如何利用這些車(chē)載網(wǎng)絡(luò)滿(mǎn)足市場(chǎng)對(duì)節(jié)能、安全、信息娛樂(lè)方面的需求，恩智浦半導(dǎo)體李曉鶴先生認(rèn)為應(yīng)從車(chē)載網(wǎng)絡(luò)性能、系統(tǒng)優(yōu)化、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化三個(gè)方面來(lái)入手。

第一，網(wǎng)絡(luò)性能，如何實(shí)現(xiàn)更快捷、更高帶寬、更靈活、更安全、保密的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。

目前車(chē)內(nèi)高功率負(fù)載不斷增加，車(chē)內(nèi)機(jī)械功能逐步實(shí)現(xiàn)電氣化，如空調(diào)，電供暖系統(tǒng)、電動(dòng)轉(zhuǎn)向、電動(dòng)渦輪增壓等，標(biāo)準(zhǔn)的12V車(chē)載網(wǎng)絡(luò)已達(dá)到極限?，F(xiàn)在汽車(chē)制造商已開(kāi)始采用新的48V網(wǎng)絡(luò)，而非直接加大12V系統(tǒng)電纜的直徑。

為什么選擇48V，因?yàn)橄到y(tǒng)成本與最大功率比之間的最佳平衡點(diǎn)就是48V，超過(guò)60V直流就必須采用人體保護(hù)措施。同時(shí)，汽車(chē)整車(chē)廠(chǎng)商希望48V系統(tǒng)能夠優(yōu)化再生制動(dòng)能量回收、替換電動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的液壓系統(tǒng)以及改善空調(diào)系統(tǒng)，從而降低二氧化碳排放。此外48V供電系統(tǒng)還可以降低高功率執(zhí)行器的重量和體積，大大提升汽車(chē)安全性和靈活性。

提到汽車(chē)安全性，很多人聯(lián)想到汽車(chē)制動(dòng)、引擎控制、主干控制，目前高端車(chē)廠(chǎng)采用線(xiàn)控替代傳統(tǒng)機(jī)械制動(dòng)，就是FlexRay網(wǎng)絡(luò)。FlexRay除了高帶寬外，更重要的優(yōu)勢(shì)是它的安全性，能夠提供安全預(yù)測(cè)，而且擁有容錯(cuò)機(jī)制，當(dāng)一條通路受阻，立馬被隔離，切換到另一條通路。尤其是當(dāng)未來(lái)實(shí)現(xiàn)半無(wú)人駕駛、無(wú)人駕駛，線(xiàn)控FlexRay網(wǎng)絡(luò)的作用將至關(guān)重要。

正是基于這些考慮，恩智浦半導(dǎo)體近日推出了全新48V FlexRay系列收發(fā)器，新型48V FlexRay產(chǎn)品完善了原有的48V CAN收發(fā)器系列。去年在德國(guó)路德維希堡舉行的國(guó)際汽車(chē)電子大會(huì)上，德國(guó)汽車(chē)制造業(yè)五巨頭——寶馬、奧迪、戴姆勒、保時(shí)捷以及大眾公司，共同宣布他們一致采用該收發(fā)器。

這款新型收發(fā)器在待機(jī)和休眠模式下功耗極低，在降低二氧化碳排放的同時(shí)還具有出色的ESD保護(hù)功能。雖然其他公司仍在設(shè)計(jì)中采用低壓CMOS工藝，而恩智浦的ABCD3/9技術(shù)能夠以高密度數(shù)字邏輯電路提供遠(yuǎn)超60V的高壓性能。該系列包含TJA1081B、 TJA1083 、TJA10853。TJA1081B于今年第二季度上市，其它兩款也將于今年發(fā)布。

第二、系統(tǒng)優(yōu)化，如何實(shí)現(xiàn)節(jié)能，提高能源利用效率，功能精簡(jiǎn)優(yōu)化，提高空間利用效率。

就目前車(chē)內(nèi)網(wǎng)絡(luò)來(lái)說(shuō)，一般有多個(gè)單元同時(shí)連接在內(nèi)部總線(xiàn)上，一旦有報(bào)文，所有單元全部喚醒，這些單元每個(gè)都要耗費(fèi)電流，但事實(shí)上，很多單元其實(shí)不會(huì)用到，缺乏有效的網(wǎng)絡(luò)管理而白費(fèi)電。李曉鶴認(rèn)為：“如果增加一個(gè)有效的局域網(wǎng)絡(luò)(Partial Network)對(duì)這些單元進(jìn)行有效管理，通過(guò)車(chē)廠(chǎng)出廠(chǎng)安裝軟件，根據(jù)需要設(shè)置哪些單元需要工作，哪些不用。這樣，局域網(wǎng)絡(luò)成了能效管理系統(tǒng)的一部分，而不僅僅是單純的通信傳輸。尤其是電動(dòng)車(chē)，它的用電機(jī)制跟傳統(tǒng)汽油汽車(chē)不太一樣，更加需要注重高效節(jié)能?！?

恩智浦半導(dǎo)體最新發(fā)布的幫助電子控制單元實(shí)現(xiàn)更小尺寸、更輕重量與更低成本的LIN 2.2 收發(fā)器TJA1027模塊就是通過(guò)系統(tǒng)優(yōu)化實(shí)現(xiàn)。

該產(chǎn)品有助于減小車(chē)內(nèi)電子控制單元（ECU）體積，降低重量與成本。TJA1027不僅是車(chē)身控制和網(wǎng)關(guān)模塊等應(yīng)用領(lǐng)域的理想之選（特別是因節(jié)點(diǎn)較多而導(dǎo)致電路板空間有限的場(chǎng)合），且同樣適用于電動(dòng)車(chē)窗升降器或HVAC（供暖、通風(fēng)和空調(diào)）系統(tǒng)等從屬應(yīng)用領(lǐng)域。

第三、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化，如何提供符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，簡(jiǎn)便，易用的解決方案。

一個(gè)行業(yè)最關(guān)鍵的往往是行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的制訂和生態(tài)系統(tǒng)的構(gòu)建，并非只是技術(shù)上的問(wèn)題。電動(dòng)汽車(chē)除了電池技術(shù)的阻礙，更多相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的出臺(tái)也會(huì)加速整個(gè)行業(yè)的推進(jìn)。最近成立的OPEN聯(lián)盟（One-Pair Ether-Net），也是致力于規(guī)范制訂和技術(shù)合作，以促進(jìn)基于以太網(wǎng)的汽車(chē)互連的廣泛采用。

關(guān)于車(chē)聯(lián)網(wǎng)和電動(dòng)汽車(chē)

繼物聯(lián)網(wǎng)大熱以后，車(chē)聯(lián)網(wǎng)的概念也被人提出，目前國(guó)內(nèi)推行的車(chē)聯(lián)網(wǎng)與恩智浦所理解的車(chē)聯(lián)網(wǎng)有哪些不同呢。李曉鶴表示：“目前國(guó)內(nèi)車(chē)聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用主要是基于車(chē)載娛樂(lè)系統(tǒng)的延伸，增加無(wú)線(xiàn)接口，用于下載娛樂(lè)服務(wù)和歌曲，汽車(chē)定位等。”他認(rèn)為，“車(chē)載娛樂(lè)平臺(tái)未來(lái)不論是通過(guò)3G聯(lián)網(wǎng)，還是手機(jī)或其它無(wú)線(xiàn)連接，但有些與安全性相關(guān)的前裝服務(wù)是NXP看好的，如診斷、安全呼叫、汽車(chē)定位等”。當(dāng)然，上文中提到的互連移動(dòng)應(yīng)用也應(yīng)該是未來(lái)車(chē)聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的方向。 [!--empirenews.page--]

李曉鶴還與我們分享了他個(gè)人對(duì)電動(dòng)汽車(chē)的看法，目前大家都糾結(jié)于如何降低電池成本，提高續(xù)航里程，但是據(jù)研究機(jī)構(gòu)報(bào)道，就算到2020年，電池成本也很難達(dá)到合理水平。那么這是不是意味著電動(dòng)汽車(chē)很難普及呢，李曉鶴認(rèn)為：“這其實(shí)是使用觀(guān)念的問(wèn)題，人們總認(rèn)為電動(dòng)汽車(chē)是傳統(tǒng)汽車(chē)的替代，以相同的使用方式去替代傳統(tǒng)汽車(chē)。但是從技術(shù)角度來(lái)講，這有些不通，電池都有充電循環(huán)次數(shù)極限，如何最大限度利用能源，那就是一有空就充電，而不是等到?jīng)]電再充。所以電動(dòng)汽車(chē)要普及，不是替代傳統(tǒng)汽車(chē)，而是與汽油汽車(chē)實(shí)現(xiàn)無(wú)縫拼接：市區(qū)內(nèi)提供電動(dòng)車(chē)租車(chē)系統(tǒng)，長(zhǎng)距離可選用汽油車(chē)”。也許這才是電動(dòng)車(chē)能盡快普及的方案之一，大家如何看這個(gè)方案呢？