?樓主廢話在前

各位技術(shù)大佬們好！最近公司項(xiàng)目涉及到車載以太網(wǎng)，剛開始完全懵逼，花了大半個(gè)月時(shí)間各種查資料、測(cè)試設(shè)備，總算是摸清了門道。想著互聯(lián)網(wǎng)上臥虎藏龍，肯定有不少大佬對(duì)這個(gè)技術(shù)感興趣，所以寫個(gè)帖子分享一下，順便求各位大佬指點(diǎn)。先說個(gè)結(jié)論：車載以太網(wǎng)真的是個(gè)好東西，但坑也不少。如果你是搞汽車電子的，或者對(duì)車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)感興趣，建議耐心看完這篇。

為什么會(huì)有車載以太網(wǎng)這個(gè)東西？

說起來還得從傳統(tǒng)的車載網(wǎng)絡(luò)開始講。以前車子里主要用CAN總線、LIN總線這些，速度慢得要死：

CAN總線：最高才1Mbps，現(xiàn)在一個(gè)倒車影像都不夠用

LIN總線：更慘，才20kbps，基本就是控制個(gè)車窗升降

FlexRay：雖然能跑到10Mbps，但貴得離譜，一般廠家用不起

現(xiàn)在的車子越來越智能，各種攝像頭、雷達(dá)、傳感器，數(shù)據(jù)量爆炸式增長(zhǎng)。一個(gè)1080p攝像頭每秒產(chǎn)生的數(shù)據(jù)就幾十MB，傳統(tǒng)總線根本搞不定。更別說什么自動(dòng)駕駛、8K車機(jī)屏幕、OTA升級(jí)這些應(yīng)用了。所以車載以太網(wǎng)就應(yīng)運(yùn)而生了，本質(zhì)上就是把網(wǎng)絡(luò)技術(shù)搬到車?yán)?，但?jīng)過了專門的改造。

車載以太網(wǎng)的核心技術(shù)解析

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物理層的黑科技

車載以太網(wǎng)最牛逼的地方在于只用一對(duì)雙絞線就能跑100Mbps甚至1Gbps！這背后用的是博通的BroadR-Reach技術(shù)。普通以太網(wǎng)要用4對(duì)線，車載以太網(wǎng)只要1對(duì)，直接帶來幾個(gè)好處：

線束重量減少30%（對(duì)車廠來說這是真金白銀）

成本降低80%（又是真金白銀）

傳輸距離可達(dá)15米（夠覆蓋整個(gè)車內(nèi)）

協(xié)議支持：一網(wǎng)通吃

車載以太網(wǎng)不像CAN總線那樣專用性強(qiáng)，它可以同時(shí)跑多種協(xié)議：

DoIP：車載診斷，替代傳統(tǒng)的OBD接口

AVB：音視頻傳輸，保證延遲和帶寬

TCP/IP：車聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，和互聯(lián)網(wǎng)無(wú)縫對(duì)接

SOME/IP：面向服務(wù)的通信，很有前途

這就像一條高速公路，什么車都能跑，比專用道路靈活多了。

實(shí)際產(chǎn)品體驗(yàn)分享

說了這么多理論，來點(diǎn)實(shí)際的。樓主最近測(cè)試了幾款車載網(wǎng)關(guān)產(chǎn)品，SV910。這也是我們公司目前主推的產(chǎn)品，有興趣也可以去嗖搜一下SV910車載網(wǎng)關(guān)，：

https://www.key-iot.cn/czwglist/sv900-17.html

3個(gè)1000/100BASE-T1接口（這就是車載以太網(wǎng)接口）

2個(gè)傳統(tǒng)的1000/100BASE-TX接口

還支持5G、WiFi 6、V2X等一堆功能

剛拿到手的時(shí)候，我還在想為什么要搞這種混合配置。后來實(shí)際使用才發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)在正是技術(shù)過渡期，車內(nèi)既有新的支持車載以太網(wǎng)的設(shè)備，也有傳統(tǒng)的CAN、以太網(wǎng)設(shè)備，混合配置確實(shí)很實(shí)用。測(cè)試過程中發(fā)現(xiàn)幾個(gè)有意思的點(diǎn)：

散熱真的很重要這玩意兒工作溫度范圍-35°C到+75°C，夏天車內(nèi)溫度經(jīng)常超過60°C，普通的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備根本撐不住。

2. 接口設(shè)計(jì)很用心用的是M12航空接頭，比普通RJ45結(jié)實(shí)多了，防護(hù)等級(jí)IP40。在車內(nèi)這種震動(dòng)、高溫環(huán)境下，接口穩(wěn)定性真的很關(guān)鍵。

3. 功能整合度高不僅僅是網(wǎng)關(guān)，還集成了邊緣計(jì)算、5G通信、GPS定位等功能，一個(gè)設(shè)備頂好幾個(gè)，對(duì)空間緊張的車內(nèi)環(huán)境來說很有價(jià)值。

技術(shù)細(xì)節(jié)深入分析

時(shí)間同步：關(guān)鍵中的關(guān)鍵

車載以太網(wǎng)用IEEE 802.1AS標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)時(shí)間同步，精度可達(dá)亞微秒級(jí)。這個(gè)有多重要呢？想象一下自動(dòng)駕駛場(chǎng)景：前方攝像頭檢測(cè)到障礙物，雷達(dá)確認(rèn)距離，這些數(shù)據(jù)如果時(shí)間不同步，系統(tǒng)就可能做出錯(cuò)誤判斷。在高速行駛中，哪怕幾微秒的誤差都可能是致命的。

AVB音視頻橋接

AVB技術(shù)解決了一個(gè)關(guān)鍵問題：在網(wǎng)絡(luò)擁堵時(shí)如何保證關(guān)鍵數(shù)據(jù)的傳輸。它通過流預(yù)留協(xié)議，為重要的音視頻數(shù)據(jù)預(yù)留帶寬，即使網(wǎng)絡(luò)很忙，這些數(shù)據(jù)也能優(yōu)先傳輸。這對(duì)車載應(yīng)用來說太重要了，你總不能讓導(dǎo)航語(yǔ)音因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)擁堵而卡頓吧。

功耗和供電

車載以太網(wǎng)支持PoDL（Power over Data Line）技術(shù)，可以通過數(shù)據(jù)線給終端設(shè)備供電。這個(gè)設(shè)計(jì)很巧妙，既傳輸數(shù)據(jù)又供電，減少了布線復(fù)雜度。

標(biāo)準(zhǔn)化現(xiàn)狀和產(chǎn)業(yè)鏈

目前車載以太網(wǎng)相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)主要有：

IEEE 802.3bw：100BASE-T1物理層標(biāo)準(zhǔn)

IEEE 802.3bp：1000BASE-T1物理層標(biāo)準(zhǔn)

IEEE 802.1AS：時(shí)間同步標(biāo)準(zhǔn)

IEEE 802.1Qav：AVB標(biāo)準(zhǔn)

產(chǎn)業(yè)鏈方面，博通是技術(shù)領(lǐng)頭羊，提供BroadR-Reach技術(shù)。國(guó)內(nèi)的話，華為、中興等通信廠商也在布局，汽車廠商方面寶馬、奔馳等都在大力推進(jìn)。

發(fā)展趨勢(shì)和個(gè)人看法

根據(jù)各種研究報(bào)告，車載以太網(wǎng)市場(chǎng)增長(zhǎng)很快，預(yù)計(jì)到2025年滲透率會(huì)達(dá)到80%。樓主覺得這個(gè)預(yù)測(cè)還是比較靠譜的，原因有幾個(gè)：

技術(shù)成熟度夠了經(jīng)過這幾年的發(fā)展，車載以太網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟，產(chǎn)品也開始量產(chǎn)。

2. 成本在快速下降隨著規(guī)?；a(chǎn)，成本降低很快，已經(jīng)到了汽車廠商可以接受的范圍。

3. 應(yīng)用場(chǎng)景越來越多自動(dòng)駕駛、車聯(lián)網(wǎng)、OTA升級(jí)這些應(yīng)用對(duì)帶寬的需求越來越大，傳統(tǒng)總線真的不夠用了。不過樓主也要潑點(diǎn)冷水：車載以太網(wǎng)不會(huì)完全替代傳統(tǒng)總線。CAN總線在實(shí)時(shí)性、可靠性方面還是有優(yōu)勢(shì)的，特別是對(duì)于安全關(guān)鍵的應(yīng)用，比如剎車、轉(zhuǎn)向等。未來很可能是多種網(wǎng)絡(luò)并存，各司其職的格局。

踩坑經(jīng)驗(yàn)分享

樓主在測(cè)試過程中也踩了不少坑，分享給大家：1. 測(cè)試環(huán)境要模擬真實(shí)車況車內(nèi)環(huán)境復(fù)雜，有強(qiáng)電磁干擾、高溫、震動(dòng)等，實(shí)驗(yàn)室環(huán)境測(cè)試往往發(fā)現(xiàn)不了問題。2. 兼容性測(cè)試很重要不同廠商的設(shè)備可能存在兼容性問題，特別是一些私有協(xié)議的實(shí)現(xiàn)。3. 線纜質(zhì)量不能馬虎車載以太網(wǎng)對(duì)線纜質(zhì)量要求很高，便宜的線纜可能導(dǎo)致信號(hào)衰減、誤碼率增加。

車載以太網(wǎng)確實(shí)是個(gè)很有前途的技術(shù)，對(duì)汽車智能化發(fā)展意義重大。作為技術(shù)人員，我們需要：

及時(shí)跟進(jìn)技術(shù)發(fā)展：這個(gè)領(lǐng)域變化很快，新標(biāo)準(zhǔn)、新產(chǎn)品層出不窮

注重實(shí)際應(yīng)用：不能只看理論，要結(jié)合具體的應(yīng)用場(chǎng)景

關(guān)注產(chǎn)業(yè)生態(tài)：?jiǎn)未颡?dú)斗不行，需要產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同發(fā)展

最后，歡迎各位大佬交流討論，特別是有相關(guān)項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)的，可以分享一下實(shí)際應(yīng)用中的心得體會(huì)。樓主水平有限，文中如有錯(cuò)誤之處，請(qǐng)各位大佬不吝指正！

附錄：相關(guān)資料推薦

《車載以太網(wǎng)權(quán)威指南》：比較全面的技術(shù)資料

IEEE 802.3標(biāo)準(zhǔn)文檔：官方標(biāo)準(zhǔn)，比較權(quán)威

各大廠商的技術(shù)白皮書：了解產(chǎn)品特性的好資料


審核編輯 黃宇