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來源：DigiKey 作者： Tawfeeq Ahmad 汽車以太網標準（100 Base-T1 (IEEE 802.3bw) 和 1000 Base-T1 (IEEE 802.3bp)）旨在提高汽車網絡的吞吐量并降低成本。隨著包括 ADAS、信息娛樂、診斷和傳感器網絡在內的汽車技術的發展，傳輸和生成的數據量越來越大。CAN、CAN-FD、LIN 和 FlexRay 等傳統網絡已經無法提供所需的速度。 汽車以太網協議 100BASE-T1 采用單對非屏蔽雙絞線同時進行雙向數據交換。10BASE-T 和 100BASE-TX 為傳輸和接收分配了專用線對，相比之下，100BASE-T1 則引入了物理全雙工接口，允許在同一線對上實現這兩種功能。采用共享介質不僅能降低材料成本，還能通過減少車內電纜的總重量來提高燃油效率。 汽車以太網電纜的設計長度較短，以便應對車內嚴峻的環境條件。此外，這些電纜采用了獨特的信號編碼方法，可在有效傳輸最大數據量的同時最大限度地減少帶寬使用。 100BASE-T1 采用的獨特編碼方法包括 4 位轉 3 位 (4B3B)、3 位轉 2 三進制對 (3B2T) 和三級脈沖振幅調制 (PAM3)。與快速以太網相比，這種編碼策略可最大限度地減少輻射。在通過非屏蔽單對雙絞線傳輸數據之前，100BASE-T1 PHY 管理著所有重要的加擾和編碼過程。 以太網與汽車以太網的比較 以太網和汽車以太網的區別主要在于其物理層。標準以太網使用兩對雙絞線電纜，提供獨立的發送和接收路徑，而汽車以太網則使用單對雙絞線電纜，進行全雙工通信。 標準以太網在汽車生態系統中的應用受限于其對兩對雙絞線電纜的依賴，在空間和安裝復雜性方面造成了實際限制。此外，它還不符合 CISPR 25 5 類標準中規定的嚴格放射輻射限制，這進一步阻礙了其在汽車行業的使用，因為在汽車行業，嚴格的電磁兼容性標準對于確保車載電子元器件的可靠性能至關重要。 汽車以太網在車載網絡中具有以下幾個優點： · 相比傳統 CAN/LIN 線束減少了電纜重量和成本 · 通過將多個 CAN 總線匯聚到一個中央鏈路，提高了數據傳輸速率和吞吐量 · 低延遲通信能力將延遲降至最低 · 便于重新配置，實現不間斷連接 · 可重復使用其他行業的互聯網協議 (IP) 軟件技術 · 車載網絡的可擴展性 · 集成先進的安全功能，提高了數據安全性 探索 iWave 遠程信息處理網關中的汽車以太網集成 遠程信息處理網關在現代分區車輛架構中作為中央通信和數據處理樞紐發揮著舉足輕重的作用。遠程信息處理網關是一個通用的組件，結合了促進各種電子控制單元 (ECU) 之間數據交換的傳統網關功能，其遠程信息處理單元則負責數據記錄、診斷和外部網絡通信。 這個平臺可在多個 ECU 和服務器之間實現流暢的數據交換，是連接傳統 CAN 網絡和汽車以太網的橋梁。此外，遠程信息處理網關還集成了 LTE 和 Wi-Fi 等無線連接模塊。在不斷發展的 ECU 和車載網絡拓撲結構中，它是一個基本的架構模塊。 100BASE-T1 作為網關技術的引入進一步推動了車載網絡的發展，促進了汽車系統的進步。盡管汽車以太網帶來了巨大優勢，但該行業仍深深植根于 CAN 等傳統網絡，因此不可能實現完全過渡。未來的發展趨勢是傳統技術和新技術的融合，包括非以太網和基于以太網的 ECU 和網關。 |
