電子發(fā)燒友網(wǎng)報道（文/李寧遠）數(shù)字化趨勢正在席卷全球各行各業(yè)，汽車行業(yè)也不例外。汽車行業(yè)在趨勢推動下呈現(xiàn)出以下幾大發(fā)展方向，一是車聯(lián)網(wǎng)，二是傳動系統(tǒng)電氣化和智能化混合操作，三是智慧交通，四則是自動駕駛。

這些新功能的實現(xiàn)基于幾方面，首先是需要各功能/系統(tǒng)連接性增強，其次是需要重復使用傳感器信號以及通過云與后端通信并將汽車融入群體智能。高帶寬、高頻數(shù)據(jù)傳輸是實現(xiàn)連接性的關鍵所在。

汽車技術中的基石——連接

汽車技術的發(fā)展和革命性的進步可以用三個大趨勢來概括，互連、自動駕駛和電氣化。連接是這三個系統(tǒng)中的基礎且重要的組成部分。汽車內(nèi)部網(wǎng)絡水平的提高，以及汽車與其他汽車、基礎設施和云計算的連接，可以說“連接”這一環(huán)節(jié)是自動駕駛和電氣化的前提。

在汽車領域流行的總線技術大家應該都有所了解，CAN、LIN、MOST等這些都有自己擅長的應用，也是汽車實現(xiàn)數(shù)字網(wǎng)絡化的基礎。不過隨著車載網(wǎng)絡容量需求的爆發(fā)式增長，上面這傳統(tǒng)車載網(wǎng)絡受到的制約越來越大。汽車以太網(wǎng)在其中開始發(fā)揮出重要作用。

其實，以太網(wǎng)在通訊領域早已獲得了廣泛的應用，不僅技術成熟、標準化程度高，還具有高帶寬與低成本的優(yōu)勢。早先受制于電磁兼容（EMC）的問題沒有解決，導致這一技術在整車中沒有得到充分利用。隨著整車系統(tǒng)數(shù)據(jù)體量的不斷擴大，這些數(shù)據(jù)來自車輛（例如傳感器和ECU），還有一些將來自空中接口（例如動態(tài)地圖數(shù)據(jù)、軟件補丁、下載等），車載以太網(wǎng)作為車載網(wǎng)絡骨干，成了實現(xiàn)多層面高速通信的基石。

車載以太網(wǎng)連接的三條要求

汽車已經(jīng)進入了軟件和連接的時代，在全球汽車行業(yè)，形成了一個全新的價值鏈。車載網(wǎng)絡和連接的核心是網(wǎng)絡的物理層—互連系統(tǒng)和布線/線束，對連接提出的需求，首先便是帶寬。例如具有66 -200MHz的100Mbit/秒的IEEE 100BASE-T1（IEEE802.3bw）、600MHz的1Gbit/秒得到IEEE 1000BASE-T1（IEEE802.3bp），這些以太網(wǎng)標準提供了汽車中傳輸數(shù)據(jù)越來越需要的大帶寬。同時，汽車以太網(wǎng)布線會更簡單，避免了光纖網(wǎng)絡（MOST）的所有缺點。在不久的將來，汽車可能會有5到15條100Mbit/秒的汽車以太網(wǎng)線或是5條1Gbit/秒的線束。

挑戰(zhàn)不僅僅是為更大的數(shù)據(jù)包提供更多的帶寬，連接需要更靈活，顯示出一定的設計彈性的。滿足OEM對汽車電子/電氣架構的不同設計也是一個挑戰(zhàn)。例如，有些設計會使用更多的本地智能（分布在各種ECU或傳感器上），而有些設計則選擇在域ECU中設計更高計算能力的集中式體系結構，不同的設計電磁兼容性也不盡相同，有些設計可能需要連接帶有更高水平的屏蔽，而有些應用可能只需要簡單的無屏蔽連接。以太網(wǎng)連接需要為不同的EMC需求級別提供足夠靈活性。

最后一點則是可靠性，汽車并不是網(wǎng)絡和數(shù)據(jù)流量的“正常”環(huán)境，振動、沖擊、熱、寒冷、潮濕、強性流體和車載電氣基礎設施中的電壓波動對管理數(shù)據(jù)流提出了嚴格的要求。車載連接器都需要足夠耐用才能發(fā)揮作用。

車載以太網(wǎng)連接系統(tǒng)

目前汽車連接器行業(yè)領先的以太網(wǎng)連接器供應商分別是TE、安波福和羅森伯格。TE的MATEnet系列是一個端到端互連平臺，特色在于模塊化和可拓展小型化。根據(jù)TE給出的測試數(shù)據(jù)，MATEnet不僅展示了1000BASE-T1規(guī)范的1 Gbps性能，而且還展示了5 Gbps的未來潛力（采用替代技術）。

高頻、高帶寬的數(shù)據(jù)傳輸對信號的完整性有嚴格的要求。MATEnet在性價比上極高，既不會給物理層芯片能力（尺寸、功耗）帶來高負擔，也不需要高端布線，能夠很輕松地集成到現(xiàn)有的汽車連接接口。

安波福的AMEC以及羅森伯格的MTD因為雙方技術合作，兩個系列在兩家廠商均有供應。AMEC是汽車專用模塊化以太網(wǎng)連接器，特點在于結構極為緊湊，采用單對雙絞線只有一對回路，占用空間極小，可以靈活運用各種設計。MTD在設計上也獨具匠心，采用蜂巢結構設計，串擾低、對稱性好，線纜到連接器接口的特性阻抗控制過渡區(qū)具有顯著的優(yōu)勢。二者都是高規(guī)格車載以太網(wǎng)連接器中的熱門系列。

小結

越來越多的功能也開始在汽車以太網(wǎng)連接器中實現(xiàn)，如PoDL電力和數(shù)據(jù)的混合傳輸，HDBASET內(nèi)聯(lián)連接器全雙工數(shù)據(jù)傳輸?shù)鹊取Ｆ噷W(wǎng)絡和帶寬的需求還會持續(xù)增加，飛速發(fā)展的多功能汽車以太網(wǎng)連接器能夠提供無縫處理更多數(shù)據(jù)所需的性能，為汽車技術的發(fā)展構建了堅實的基礎。