汽車的未來：插上網(wǎng)絡(luò)的翅膀

　　經(jīng)過近一個(gè)半世紀(jì)的演變，汽車早已經(jīng)不再單純是人們代步的工具，從強(qiáng)調(diào)駕駛樂趣到休閑娛樂，再到如今最熱門的車載信息平臺(tái)，電子產(chǎn)品在其中發(fā)揮著越來越重要的作用。

　　隨著科技的不斷發(fā)展，車載電子產(chǎn)品的數(shù)量和復(fù)雜性都在不斷提高，旨在把握消費(fèi)者對駕駛與娛樂體驗(yàn)的預(yù)期，占得市場先機(jī)。碰撞警示系統(tǒng)、舒適性控制系統(tǒng)、信息娛樂系統(tǒng)和先進(jìn)駕駛員輔助系統(tǒng)只是當(dāng)今眾多復(fù)雜應(yīng)用程序的冰山一角，這些應(yīng)用程序?qū)囕d網(wǎng)絡(luò)中與車載網(wǎng)絡(luò)間的帶寬和互連的需求日益增加。汽車網(wǎng)絡(luò)技術(shù)市場需求不斷增長，汽車產(chǎn)量日益提高，這將使更多應(yīng)用于車載的半導(dǎo)體產(chǎn)品應(yīng)運(yùn)而生。

　　車內(nèi)網(wǎng)絡(luò)

　　從最早的純機(jī)械傳動(dòng)，到引入各種電子技術(shù)，再到更多電子技術(shù)的加入，由于車內(nèi)主控臺(tái)只有一個(gè)，因此汽車內(nèi)各電子單元需要組成一個(gè)可靠的網(wǎng)絡(luò)用以控制各個(gè)電子單元。經(jīng)過多年的開發(fā)及嚴(yán)格驗(yàn)證，車內(nèi)網(wǎng)絡(luò)有著幾種不同的標(biāo)準(zhǔn)，如CAN,LIN之類的低速網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)非常普及，而FlexRay和MOST總線也正努力推向更多的量產(chǎn)車型，甚至包括Ethernet也由傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域轉(zhuǎn)向汽車網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域拓展，并且未來將會(huì)有很大的發(fā)展空間。在車用網(wǎng)絡(luò)給汽車行業(yè)帶來契機(jī)的同時(shí)，網(wǎng)絡(luò)類型的多樣性和信息帶寬的激增也同樣對整個(gè)汽車電子產(chǎn)業(yè)鏈提出了新的挑戰(zhàn)。

　　汽車網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和市場的發(fā)展脫離不了汽車產(chǎn)業(yè)的大趨勢。汽車行業(yè)未來的發(fā)展很大程度上依賴于汽車電子技術(shù)的創(chuàng)新和應(yīng)用，而汽車網(wǎng)絡(luò)作為汽車內(nèi)部各電控單元、人機(jī)界面以及車輛與外部環(huán)境之間信息交互的紐帶將扮演越來越重要的角色。汽車產(chǎn)業(yè)在過去的10年間于安全和舒適兩個(gè)方面有巨大的飛躍，相信大家都會(huì)有感性認(rèn)識(shí)。10年前很多高端車遙不可及的選配安全或舒適功能，現(xiàn)在已經(jīng)成為了家用車的標(biāo)配。全球平均每輛車CAN-LIN-FlexRay總線節(jié)點(diǎn)從2006年少于10個(gè)，到目前已超過20個(gè)。

　　在未來的10年中，決定汽車產(chǎn)業(yè)格局的趨勢將是節(jié)能和移動(dòng)互聯(lián)，這些領(lǐng)域?qū)ζ嚲W(wǎng)絡(luò)的帶寬、安全性、能效、耐壓、可靠性、抗干擾性、可仿真性、可擴(kuò)展性、自適應(yīng)性都提出了新的需求。短期內(nèi)，主動(dòng)安全電子技術(shù)，例如防碰撞、智能剎車或基于雷達(dá)的距離控制應(yīng)用可會(huì)出現(xiàn)增長，而它們同樣需要車內(nèi)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)。從長期來看，遠(yuǎn)程信息處理應(yīng)當(dāng)在未來數(shù)年出現(xiàn)增長。我們預(yù)見的變化是汽車內(nèi)電子產(chǎn)品的使用將會(huì)越來越多，以應(yīng)對各個(gè)控制系統(tǒng)內(nèi)的處理能力和數(shù)據(jù)通信的爆炸性需求。當(dāng)然，市場的影響因素并非只有技術(shù)，隨著需求的上升和市場的成熟，競爭也日益激烈，對于產(chǎn)業(yè)鏈供貨商的成本控制，規(guī)模效益和創(chuàng)新能力都提出了新的要求。

　　以上四個(gè)市場趨勢對汽車總線半導(dǎo)體提出了三個(gè)方面的需求：

　　性能路線：更高的帶寬(FlexRay，以太網(wǎng))、更強(qiáng)的EMC/ESD性能、更低的功耗、更好地在大規(guī)模不規(guī)則網(wǎng)絡(luò)中的抗共振、在新能源車中的高壓隔離通訊、在節(jié)能傳統(tǒng)車中的主動(dòng)能量管理以及在車聯(lián)網(wǎng)中的網(wǎng)絡(luò)安全加密和驗(yàn)證等等。

　　標(biāo)準(zhǔn)化路線：網(wǎng)絡(luò)通訊發(fā)展的前提是標(biāo)準(zhǔn)化。CAN、LIN、FlexRay都是經(jīng)過車廠和半導(dǎo)體廠商共同研發(fā)多年而推出的車內(nèi)總線標(biāo)準(zhǔn)。

　　優(yōu)化路線：已有的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)有很多性能優(yōu)化的需求，例如部分網(wǎng)絡(luò)總線(Partial Networking,)為電池車和新能源車提供更高級(jí)的能量控制，使網(wǎng)絡(luò)稱為整車能量管理的一部分，系統(tǒng)基礎(chǔ)芯片(System Basis Chip)將網(wǎng)絡(luò)，能量控制和安全診斷集成一體。

　　不同總線不同應(yīng)用

　　在車身相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)中，LIN，CAN，F(xiàn)lexRay這幾種總線技術(shù)分別適用于不同的應(yīng)用領(lǐng)域，并將在很長一段時(shí)間內(nèi)并存，它們將在最合適自身特點(diǎn)的領(lǐng)域發(fā)揮特長，找到存在的市場支撐。對于不同總線類型未來的發(fā)展趨勢，判斷的主要依據(jù)是，該網(wǎng)絡(luò)是否具備其他網(wǎng)絡(luò)不可替代的優(yōu)勢，這些優(yōu)勢主要包括成本，技術(shù)，市場的接受和普及程度等。整車廠商在強(qiáng)調(diào)安全的前提下，正在力求降低下一代汽車開發(fā)的復(fù)雜性，通過將多個(gè)網(wǎng)絡(luò)合并為幾個(gè)網(wǎng)絡(luò)或在可能時(shí)合并為一個(gè)車載網(wǎng)絡(luò)，可以有效地減少車載網(wǎng)絡(luò)的數(shù)量。由于涉及車型刷新周期的問題，這一發(fā)展過程可能需要較長的時(shí)間。因此基于以上幾點(diǎn)筆者認(rèn)為未來LIN,CAN, FlexRay還將會(huì)在很長時(shí)間內(nèi)并存，并在最適合的領(lǐng)域找到生命力。因?yàn)?，在車身網(wǎng)絡(luò)中，目前沒有哪一種方案可以滿足所有需求。

　　各種總線技術(shù)應(yīng)用和定位略有不同，在長期以來和很久的以后都將共存共榮。關(guān)于車內(nèi)網(wǎng)絡(luò)各種標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用，各個(gè)廠家有各種不同的見解。

　　恩智浦汽車網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品線全球市場及業(yè)務(wù)發(fā)展總監(jiān)李曉鶴認(rèn)為，CAN作為車用主干網(wǎng)已經(jīng)是成熟技術(shù)，大部分車型都已經(jīng)配備2路以上CAN網(wǎng)絡(luò)。根據(jù)不同車型，可能使用高速或容錯(cuò)CAN。LIN則在局部總線，例如車門、空調(diào)、座椅、車燈模塊中以低成本占有不可替代的位置。LIN 源于歐洲，之后在美國被標(biāo)準(zhǔn)化成SAE2602, 目前在歐美車型中已經(jīng)相當(dāng)普及，其中不乏高端車型出現(xiàn)5路CAN，10路LIN的情況。FlexRay為安全性模塊提供更好的帶寬，故障隔離和可預(yù)測性。Ethernet原于診斷，但未來會(huì)看到更多攝像機(jī)主動(dòng)安全，多媒體，車聯(lián)網(wǎng)甚至車輛云計(jì)算的應(yīng)用。

　　恩智浦汽車網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品線全球市場及業(yè)務(wù)發(fā)展總監(jiān) 李曉鶴

　　飛思卡爾汽車電子市場經(jīng)理錢華則解釋，LIN適用于車身電子對成本敏感度較高的子節(jié)點(diǎn)應(yīng)用，主要用于后視鏡，雨量傳感器和門窗等的控制;CAN是一種應(yīng)用范圍比較廣泛的總線，從低速的車身電子網(wǎng)絡(luò)到發(fā)動(dòng)機(jī)和底盤系統(tǒng)，甚至包括各種基于網(wǎng)絡(luò)的診斷系統(tǒng)都可以使用CAN;FlexRay在2005年最先商用于BMW-X5底盤控制系統(tǒng)，一開始便奠定其在車用網(wǎng)絡(luò)中高可靠性和安全性應(yīng)用場合的基礎(chǔ)。

　　飛思卡爾汽車電子市場經(jīng)理 錢華