車載以太網(wǎng)的優(yōu)勢和常見結(jié)構(gòu)

隨著新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的到來，汽車工業(yè)進(jìn)一步向輕量化、智能化和網(wǎng)聯(lián)化方向轉(zhuǎn)型升級和發(fā)展，車載以太網(wǎng)可提供最佳成本效益比的智能互聯(lián)解決方案。

車載以太網(wǎng)是一種連接車內(nèi)電子單元的新型局域網(wǎng)技術(shù)，在單對非屏蔽雙絞線上可實現(xiàn) 100 Mbit/s 甚至 1 Gbit/s 的數(shù)據(jù)傳輸速率，同時滿足汽車行業(yè)高可靠性、低電磁輻射、低功耗、帶寬分配、低延遲以及同步實時性等方面的要求。

接下來，啟威測實驗室小編整理了車載以太網(wǎng)有關(guān)的內(nèi)容，讓我們一起來了解一下吧！

一、車載以太網(wǎng)基本技術(shù)的原理是什么？

車載以太網(wǎng)技術(shù)是在我們消費領(lǐng)域的以太網(wǎng)技術(shù)上發(fā)展過來的，是在物理層進(jìn)行了優(yōu)化以適應(yīng)汽車電子要求的一種技術(shù)。我們常用的以太網(wǎng)和車載以太網(wǎng)主要是在物理層不同，基本架構(gòu)依然是MAC+PHY芯片+傳輸鏈路。主要有100M和1G兩種標(biāo)準(zhǔn)。對于100M車載以太網(wǎng)在PHY層主要有兩個規(guī)范：BroadR-Reach和100Base-T1，兩者都是明確為汽車應(yīng)用設(shè)計的，并且它們之間有很多重疊。而1000Base-T1這是千兆車載以太網(wǎng)的物理層技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。100Base-T1最顯著的特點就是使用單對差分線實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸，從成本上來說降低了線束的成本和重量。

二、車載以太網(wǎng)的優(yōu)勢有哪些？

車載以太網(wǎng)擁有的優(yōu)勢眾多，其中最重要的優(yōu)勢集中于在數(shù)據(jù)傳輸速度、數(shù)據(jù)傳輸安全和可靠性三方面。

(1) 傳輸速度

車載以太網(wǎng)的速率最高可達(dá)1000Mbps，超過IEEE802.3u標(biāo)準(zhǔn)提出的千兆以太網(wǎng)100Mbps，支持1000Mbps局域網(wǎng)拓?fù)洌瑪?shù)據(jù)傳輸速度快，具有可拓展性，滿足物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用要求。

(2) 數(shù)據(jù)傳輸安全

車載以太網(wǎng)通過支持ARP、媒體訪問控制（MAC）地址防嗅，主動監(jiān)控（AIM）和安全傳輸模型（STM）的抗干擾機(jī)制，確保網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸安全性高，可以有效防止偵察、拒絕服務(wù)攻擊和木馬病毒攻擊等安全威脅。

(3) 可靠性

車載以太網(wǎng)使用專用以太網(wǎng)技術(shù)傳輸，可以將復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換為簡單的以太網(wǎng)拓?fù)?，減少可靠性問題影響，在高速行駛環(huán)境中提供更可靠的連接。

三、汽車以太網(wǎng)電纜（不含連接器）的技術(shù)要求

OPEN聯(lián)盟規(guī)范(TC2 100Mbps, TC9 1000Mbps)非常清楚地描述了汽車以太網(wǎng)電纜（不含連接)的要求。OPEN聯(lián)盟已經(jīng)定義了所需電纜的基本要求- 相關(guān)性能參數(shù)(具體值基于不同的目標(biāo)速率)：

阻抗 Z —> 不同公差范圍的標(biāo)稱100Ohm

插入損耗 IL —>不同速率水平的平滑的曲線- 取決于頻率

回波損耗RL —> 根據(jù)不同頻率的速率要求

平衡性能 LCL1和LCTL2 —> 速率和電纜設(shè)計取決于不同頻率的要求

耦合衰減 —> 僅適用于屏蔽電纜

四、車載以太網(wǎng)線纜常見的三種結(jié)構(gòu)

單對以太網(wǎng) (SPE)是一種通過一對銅線提供以太網(wǎng)傳輸?shù)募夹g(shù)，同時還通過數(shù)據(jù)線供電 (PoDL) 向連接的設(shè)備傳輸電力。

兩對雙絞線 OBD對外通信通常使用的是3、11、12、13 這四個引腳，外加一個引腳8做DOIP激活，在這里面，用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)氖?、11、12、13，這四個引腳用了兩對雙絞線，這四根線跟外部網(wǎng)線中四根進(jìn)行連接，從而實現(xiàn)跟診斷儀或PCG進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。

四對雙絞線(線序分T568A和T568B)上圖是常見的網(wǎng)線，網(wǎng)線的采用四對雙絞線，一般一百兆網(wǎng)絡(luò)的話會用到里面1，2，3，6四根。OBD口的四個引腳要跟網(wǎng)線里某四根線進(jìn)行一一匹配才能進(jìn)行車外通信.

來源:啟威測實驗室