? ? 預測2020年將有2.5億輛聯(lián)網(wǎng)汽車和1000萬輛自動駕駛汽車，2025年則將達到4.7億輛連接/自動駕駛汽車。

? ? 隨著聯(lián)網(wǎng)汽車數(shù)量的增加，它們產(chǎn)生，傳輸和接收數(shù)據(jù)也在增加。麥肯錫表示，通過互聯(lián)車輛（包括和云互聯(lián)數(shù)據(jù)）的傳輸數(shù)據(jù)量大約為25 GB/小時，而一旦車輛實現(xiàn)真正自主，這個數(shù)字將上升到接近500 GB的數(shù)據(jù)/小時。src='http://images.nr.xiniuyuninside.com/attached/SeoArticle/46719/20190625/6369708509449503717711304.png'/>

車輛網(wǎng)絡傳輸協(xié)議面臨的挑戰(zhàn)。今天的車載網(wǎng)絡實際上使用了幾種不同數(shù)據(jù)網(wǎng)絡協(xié)議組合，其中一些協(xié)議已經(jīng)存在了幾十年。包括了負責處理動力總成和執(zhí)行器的CAN總線；處理非時間敏感的應用，如氣候控制，環(huán)境照明，座位調整等等的LIN總線；用于信息娛樂的面向媒體的系統(tǒng)傳輸MOST總線；用于防抱死制動，電子動力轉向和車輛穩(wěn)定性功能的FlexRay總線。不同協(xié)議下的車輛網(wǎng)絡必須需要網(wǎng)關在內的基礎設施，這種做法并不是最佳解決方案，一個是每個網(wǎng)絡的布線會增加車的重量，其中線束是車輛中的第三重部件（僅次于發(fā)動機和底盤）。

如今的汽車網(wǎng)絡還包含許多電子控制單元（ECU），典型車輛中的ECU數(shù)量也在增加，豪華車型攜帶150個ECU并不罕見，而普通車輛可能擁有多達90個ECU。汽車設計人員得出的結論是，支持高級駕駛輔助系統(tǒng)（ADAS）的數(shù)據(jù)密集型應用無法通過當今使用的汽車網(wǎng)絡技術來處理。無論是在拓撲方面還是在底層網(wǎng)絡技術方面，車載網(wǎng)絡的整個方法都必須從根本上改變。

今天，車輛中使用的網(wǎng)絡結構正朝著所謂的基于域架構的方向發(fā)展（每個汽車制造商都有自己的架構，但主要概念通常類似）。在舊車輛網(wǎng)絡具有專用ECU和專用總線系統(tǒng)的情況下，域架構的特點是每個關鍵功能都連接到不同的域：一個ECU和網(wǎng)絡處理主體控制，一個用于信息娛樂的ECU /網(wǎng)絡，一個用于遠程信息處理，一個用于動力系統(tǒng)， 等等。至少目前，這些域通常仍采用不同網(wǎng)絡協(xié)議（CAN，LIN等）的混合。如今，車輛中使用的網(wǎng)絡結構正朝著所謂的基于域的架構的變體發(fā)展。域架構的特征在于每個關鍵功能的不同域：一個ECU和網(wǎng)絡處理主體控制，一個用于信息娛樂的ECU /網(wǎng)絡，一個用于遠程信息處理，一個用于動力系統(tǒng)，等等。隨著網(wǎng)絡變得越來越復雜，這種基于域的方法變得越來越低效。

因此，將從基于域的體系結構（domain）遷移到稱為區(qū)域體系結構的類型（Zonal）。隨著網(wǎng)絡變得越來越復雜，這種基于域的方法變得越來越低效。因此，將從基于域的體系結構遷移到稱為區(qū)域體系結構的類型。區(qū)域架構根據(jù)ECU在車輛中的位置（區(qū)域）將來自不同傳統(tǒng)域的數(shù)據(jù)連接到同一ECU，這種方案大大減少了線束的數(shù)量，可以使用分立以太網(wǎng)布線方式處理多功能的融合。與其他車載網(wǎng)絡協(xié)議不同，以太網(wǎng)具有明確的開發(fā)路線圖，規(guī)劃了更高的速度。相比之下，CAN和LIN等傳統(tǒng)汽車協(xié)議存在能力的天花板，而且沒有明確的升級路徑來解決這些問題。預計車輛內的大多數(shù)數(shù)據(jù)傳輸都將通過以太網(wǎng)進行，因此，該計劃適用于整個車輛中的單個同質網(wǎng)絡。且是可擴展的，它支持更高的速度（例如10G），具有超低延遲等特點。設計人員將根據(jù)帶寬需求為特定功能選擇合適的以太網(wǎng)物理層（PHY）。因此，數(shù)據(jù)豐富的圖像傳感器（如雷達和激光雷達）可能采用1 Gbps接口，另外一些低數(shù)據(jù)速率傳感器可能只需要10 Mbps的連接接口。區(qū)域架構將采用以太網(wǎng)交換機來管理所有不同域活動的數(shù)據(jù)，不同的數(shù)據(jù)域將連接到本地交換機，然后以太網(wǎng)骨干網(wǎng)將聚合數(shù)據(jù)。通過這種方式，網(wǎng)絡可以使用相同的核心協(xié)議來支持不同速率的應用。汽車以太網(wǎng)的實例：具有25 Gbps + Molex HSAutoGig互連解決方案的Molex 10 Gb以太網(wǎng)網(wǎng)關。它支持汽車傳感器，攝像頭，網(wǎng)關和交換機所需的信號完整性余量，這些是未來自動駕駛汽車的重要組成部分?！?/p>

以太網(wǎng)標準將一統(tǒng)車載網(wǎng)絡。目前，汽車業(yè)及相關供應商正在致力于將汽車以太網(wǎng)標準化，被稱為IEEE 802.3CH標準，適用于超過15米的高速汽車以太網(wǎng)應用（2.5G，5G和10G的汽車以太網(wǎng)），可選PoDL（數(shù)據(jù)線供電）。該標準的第一個版本將于今年年底發(fā)布。它是Multi-Gig汽車以太網(wǎng)任務組（NGAUTO）的產(chǎn)品，旨在定義2.5 Gbps，5 Gbps和10 Gbps速度下的質量和操作流程。車輛網(wǎng)絡化的趨勢導致了旨在標準化汽車以太網(wǎng)的努力。目前正在進行中的是汽車以太網(wǎng)規(guī)范是IEEE 802.3CH，用于15米以上的高速汽車以太網(wǎng)應用（2.5G，5G和10G的多千兆汽車以太網(wǎng)），可選PoDL（數(shù)據(jù)線供電），該標準的第一個版本將于今年年底發(fā)布。 Molex公司預測2020年將有2.5億輛聯(lián)網(wǎng)汽車和1000萬輛自動駕駛汽車，2025年則將達到4.7億輛連接/自動駕駛汽車。 車輛使用數(shù)據(jù)量將大增 分析師根據(jù)麥肯錫估計的數(shù)據(jù)分析，聯(lián)網(wǎng)汽車每小時可創(chuàng)建25千兆字節(jié)的數(shù)據(jù)，這相當于近30個小時的高清視頻播放或者超過一個月連續(xù)播放音樂流媒體。

?隨著聯(lián)網(wǎng)汽車數(shù)量的增加，它們產(chǎn)生，傳輸和接收數(shù)據(jù)也在增加。麥肯錫表示，通過互聯(lián)車輛（包括和云互聯(lián)數(shù)據(jù)）的傳輸數(shù)據(jù)量大約為25 GB/小時，而一旦車輛實現(xiàn)真正自主，這個數(shù)字將上升到接近500 GB的數(shù)據(jù)/小時。 車輛網(wǎng)絡傳輸協(xié)議面臨的挑戰(zhàn) 今天的車載網(wǎng)絡實際上使用了幾種不同數(shù)據(jù)網(wǎng)絡協(xié)議組合，其中一些協(xié)議已經(jīng)存在了幾十年。包括了負責處理動力總成和執(zhí)行器的CAN總線；處理非時間敏感的應用，如氣候控制，環(huán)境照明，座位調整等等的LIN總線；用于信息娛樂的面向媒體的系統(tǒng)傳輸MOST總線；用于防抱死制動，電子動力轉向和車輛穩(wěn)定性功能的FlexRay總線。 不同協(xié)議下的車輛網(wǎng)絡必須需要網(wǎng)關在內的基礎設施，這種做法并不是最佳解決方案，一個是每個網(wǎng)絡的布線會增加車的重量，其中線束是車輛中的第三重部件（僅次于發(fā)動機和底盤）。?

如今的汽車網(wǎng)絡還包含許多電子控制單元（ECU），典型車輛中的ECU數(shù)量也在增加，豪華車型攜帶150個ECU并不罕見，而普通車輛可能擁有多達90個ECU。 汽車設計人員得出的結論是，支持高級駕駛輔助系統(tǒng)（ADAS）的數(shù)據(jù)密集型應用無法通過當今使用的汽車網(wǎng)絡技術來處理。無論是在拓撲方面還是在底層網(wǎng)絡技術方面，車載網(wǎng)絡的整個方法都必須從根本上改變。?

? ? ? ?5G是車聯(lián)網(wǎng)的第二大進展。影響聯(lián)網(wǎng)車輛的另一個趨勢是轉向5G，主要的電信運營商已開始在大城市地區(qū)啟動第五代（5G）無線網(wǎng)絡。通過實現(xiàn)更快的數(shù)據(jù)速率和安全的車輛到車輛（V2V）以及車輛到基礎設施（V2X）連接，5G的出現(xiàn)可以將智能和自動駕駛技術提升到新的水平。預計將在幾年內得到廣泛采用，5G需要在強大的網(wǎng)絡基礎設施和車載處理技術的開發(fā)方面不斷取得新進展，以確保可靠的信號傳輸和超低延遲帶寬。

? ?為了解釋5G對于汽車連接意味著什么，舉一個實際案例就是AutoAir正在英國的Millbrook試驗場進行測試，那里的研究人員通過搭建基站，天線和其他硬件，實現(xiàn)了與速度高達160英里/小時的車輛保持1 Gbps速率的連接方案。

? ? 這些高速汽車解決方案需要的專業(yè)知識和工程水平超過許多其他應用。大部分設計復雜性來自于在連接器，電纜組件和面積小等特點。硬件連接器的要求不再是接觸電阻小和耐腐蝕等簡單參數(shù)已不再足夠，高速數(shù)據(jù)處理必須要解決電磁干擾的問題，并且必須在衰減，回波損耗，模式轉換，串擾，阻抗和其他可能影響信號傳輸?shù)脑?，連接器尤其需要可靠地向車輛中的每個傳感器傳送高速，高帶寬和高功率的信號。

? ??因此，汽車制造商要求供應商創(chuàng)建短期解決方案，這些解決方案可以通過現(xiàn)有基礎設施實施，但可以演變?yōu)闈M足未來需求的解決方案。供應商正在努力滿足和擴展高速數(shù)據(jù)功能，以滿足汽車制造商更高水平連接的要求，包括V2V，V2X和全自動駕駛。