以太網(wǎng)在汽車上的應(yīng)用

汽車行業(yè)是隨著一些新應(yīng)用系統(tǒng)（如駕駛員輔助、信息娛樂設(shè)備、車輛的安全等）的不斷增多而快速發(fā)展的。目前，車輛使用的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議有CAN、FlexRay等，通過這些網(wǎng)絡(luò)協(xié)議將這些應(yīng)用系統(tǒng)集成到車輛上。然而，隨著新的應(yīng)用系統(tǒng)的不斷增多，上述協(xié)議已經(jīng)不能滿足車輛所需的高帶寬要求。在車載網(wǎng)絡(luò)中，以太網(wǎng)的不同拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)以及以太網(wǎng)幀格式可以滿足高帶寬的要求。

20 世紀(jì)90年代出現(xiàn)了傳輸速度為20kbps的LIN協(xié)議，后來Bosch開發(fā)了傳輸速度為500kbps 的CAN協(xié)議。FlexRay協(xié)議是繼CAN和LIN之后的最新研發(fā)成果，可以有效實(shí)現(xiàn)多重安全和舒適功能。而以太網(wǎng)則滿足了用戶對(duì)高帶寬的要求。

以太網(wǎng)幀結(jié)構(gòu)由PRB、DA、SA、有效負(fù)載和CRC組成。PRB是報(bào)頭，表示幀的開始；DA是目的地址；SA是源地址；有效負(fù)載包含最小42個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)、最大1500字節(jié)數(shù)據(jù)。當(dāng)數(shù)據(jù)從發(fā)送方到接收方時(shí)，數(shù)據(jù)可能會(huì)有損壞，所以需要在CRC階段進(jìn)行確認(rèn)。電子控制單元通過以太網(wǎng)實(shí)現(xiàn)彼此之間的通信和聯(lián)系，并通過以太網(wǎng)實(shí)現(xiàn)與車載傳感器之間的通信。

以太網(wǎng)在車輛高級(jí)智能輔助系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用，如自適應(yīng)巡航系統(tǒng)、車輛驅(qū)動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)、防碰撞系統(tǒng)等其可以根據(jù)系統(tǒng)規(guī)范提供高帶寬傳輸。通過在車輛中使用以太網(wǎng)可以解決帶寬、延遲等問題。但是，如何將當(dāng)前協(xié)議遷移到以太網(wǎng)是目前所面臨的挑戰(zhàn)。預(yù)計(jì)到2020年，將有60%的車輛是基于以太網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)車輛。

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作者：Swathi H et al

編譯：楊欣