電子發(fā)燒友網(wǎng)報道（文/李寧遠）電動汽車絕對是現(xiàn)在最復雜的網(wǎng)絡電子系統(tǒng)之一，這和車內(nèi)電子控制單元ECU數(shù)量的不斷增加密切相關。根據(jù)富士奇美拉研究所對車載ECU的調(diào)查，截至2021年，每輛車上安裝的ECU平均數(shù)量為29.6個。這只是平均數(shù)量，一些高端車型中的用量其實已經(jīng)突破一百個。

因此產(chǎn)生的物理互連網(wǎng)絡正在變得高度復雜，這一龐大網(wǎng)絡將眾多新的安全設備和傳感器相互連接，并與新的更高級別的控制層相連。不論在所有此類ECU設備之間，還是下一階段相應的車內(nèi)更高控制層之間，建立物理互連網(wǎng)絡連接都在變得更加富有挑戰(zhàn)。

逐漸復雜化的車內(nèi)互連環(huán)境

在不斷復雜化的互連環(huán)境下，單車的連接器用量在不斷增多，傳統(tǒng)汽車需要用到的電子連接器在600個左右，電動汽車內(nèi)的連接器數(shù)量在800到1000個。不僅僅是數(shù)量的增多，其需要面對的連接挑戰(zhàn)也遠超從前。

最明顯的復雜度提高在于數(shù)據(jù)量的提升，ADAS和基于傳感器數(shù)據(jù)的功能設備仍在進一步增加，這導致通過網(wǎng)絡傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量也不斷上升。在車輛中引入L2或L3級別的自動駕駛功能，將大大增加所謂“高帶寬專用鏈路”的份額，更不用說以后更高級別的自動駕駛功能的引入。

而在更廣泛的自動與無人駕駛環(huán)境中，用于感知的雷達、激光雷達和攝像機也是檢測環(huán)境必不可少的設備，高帶寬專用鏈路的份額肯定會越來越高。

除了車內(nèi)本身數(shù)據(jù)量的提升，很多車輛環(huán)境數(shù)據(jù)都需要通過無線和蜂窩技術從車外接入，包括各種基于V2X、云的服務，天線配置也更加繁瑣，大大增加了連接器互連需要解決的各種射頻問題。

以最基礎的ADAS集群來看，連接鏈路基礎數(shù)據(jù)傳輸速率起碼在 12Gbps以上，鏈路還需要有冗余能夠支持故障安全操作，帶寬需要進一步增加，延遲需要進一步縮短。此外，信息娛樂集群和安全集群是分開的，但是要在連接上保證數(shù)據(jù)完整性和一致性（如連接ADAS攝像頭與顯示）。

這種復雜連接環(huán)境下，正反方向的高數(shù)據(jù)速率會帶來緊迫的通道限制，對連接器和線束提出了很高要求，比如如何縮減尺寸實現(xiàn)多線道，如何降低插入損耗，如何限制共振效應等等，這都是復雜車內(nèi)互連環(huán)境給連接帶來的挑戰(zhàn)。

隨復雜互連升級的汽車連接

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，對連接提出的挑戰(zhàn)，首先要解決的就是帶寬。車內(nèi)連接很快就會發(fā)展到5到15條100Mbit/秒的汽車以太網(wǎng)線或是5條1Gbit/秒的線束。

可靠性自然不用多說，車用器件的安全可靠是使用的前提，汽車并不是網(wǎng)絡和數(shù)據(jù)流量的“正?！杯h(huán)境，足夠耐用器件才能發(fā)揮出它的作用。

隨復雜互連升級的汽車連接，有一點急需解決的問題在于EMC。數(shù)據(jù)量不斷增加，且低工作電壓下的高傳輸頻率需要無干擾的網(wǎng)絡，但是，車內(nèi)電動傳動系統(tǒng)的高電流和高電壓不可避免會產(chǎn)生干擾場，這是影響數(shù)據(jù)鏈路的額外變量。

可以看到的是汽車互連系統(tǒng)中越來越多地通過非屏蔽雙絞線UTP和屏蔽雙絞線STP類型的雙絞線傳輸。連接器的屏蔽和非屏蔽需要充分考慮強磁干擾后進行選擇，在需要高等級屏蔽的地方，甚至還需要對線束做高平衡處理以配合帶屏蔽的連接端。

小結

合適的連接器設計、更高性能的電纜，對于滿足車內(nèi)傳輸EMC要求都是必要的。不斷發(fā)展的汽車應用以及E/E架構的轉(zhuǎn)變，在傳輸組件上不斷提出更具挑戰(zhàn)性的要求，這些挑戰(zhàn)除了更高的傳輸頻率和更大的數(shù)據(jù)量之外，在可靠性、EMC等各方面的要求也在不斷升級。