汽車(chē)和通信領(lǐng)域之前基本上是兩個(gè)互不相干,彼此獨立發(fā)展的技術(shù)領(lǐng)域。智能化、電 動(dòng)化、網(wǎng)聯(lián)化、共享化,讓汽車(chē)和通信產(chǎn)生了交集。 以往在解釋寬帶通信時(shí),總是說(shuō):再 好的車(chē),如果沒(méi)有高速公路,它的性能是發(fā)揮不出來(lái)的,通信基礎設施的傳輸介質(zhì),就是 承載信息傳輸的高速公路。而今的自動(dòng)駕駛、網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)、V2X等技術(shù),同樣需要車(chē)內穩定、 可靠、高速的通信基礎設施來(lái)承載,這就是被稱(chēng)為“車(chē)內信息傳輸高速公路”的數據總 線(xiàn)。車(chē)載以太網(wǎng)已成為替代LIN、CAN、FlexRay、MOST等傳統數據總線(xiàn)的重要技術(shù)路線(xiàn)。
2 車(chē)載以太網(wǎng)與 OPEN 聯(lián)盟
以太網(wǎng)技術(shù)發(fā)明于 1973 年,它并非特指某種總線(xiàn)技術(shù),而是 IEEE 的 803.2 工作組編 制的一系列標準協(xié)議,以太網(wǎng)支持 10Mbit/s、快速以太網(wǎng)(100Mbit/s)、千兆以太網(wǎng) (1Gbit/s)、萬(wàn)兆以太網(wǎng)(10Gbit/s)及 100Gbit/s 等。直到 100BASE-T1 出現,才被應 用于汽車(chē)工業(yè)。以下是車(chē)載以太網(wǎng)發(fā)展簡(jiǎn)史: ? 2011 年,提出汽車(chē)以太網(wǎng)的概念。 ? 2013 年,BMW 第一個(gè)將汽車(chē)以太網(wǎng)用于 X5 的環(huán)視系統。 ? 2015 年,BMW 在其全系車(chē)型(7 系、5 系、3 系和 i 系電動(dòng)車(chē))中都部署了基于汽車(chē) 以太網(wǎng)的整車(chē)系統。 ? 2016 年,捷豹、路虎、帕薩特、特斯拉 Model S 和 Model 3 都在其某些車(chē)型集成了 汽車(chē)以太網(wǎng)技術(shù)。 2011 年 11 月 Broadcom、BMW、Freescale Semiconductor、Harman、Hyundai、NXP 等 公司組建了 OPEN 聯(lián)盟(One-Pair Ether-Net,單線(xiàn)對以太網(wǎng)聯(lián)盟) 推廣車(chē)載以太網(wǎng)技術(shù), 旨在滿(mǎn)足業(yè)界對車(chē)輛安全、舒適及資訊娛樂(lè )方面的需求,同時(shí)大幅降低網(wǎng)絡(luò )復雜度及線(xiàn)纜 成本。 OPEN 聯(lián)盟的 TC2 對應 IEEE802.3bw 100BASE-T1 標準,規定了線(xiàn)束支持 100Mbps 的傳 輸性能;OPEN 聯(lián)盟的 TC9 對應 IEEE 802.3bp 1000BASE-T1 標準,規定了線(xiàn)束支持 1000Mbps 的傳輸性能。這些標準回答了:什么是以太網(wǎng)線(xiàn)束?它是怎樣構成的?它應達到 什么指標?怎樣測試這些指標?等問(wèn)題。通過(guò)執行 OPEN 聯(lián)盟標準,確保不同供應商線(xiàn)束產(chǎn) 品的一致性與合規性。
3 車(chē)載以太網(wǎng)線(xiàn)束傳輸性能的測試
3.1 線(xiàn)束生產(chǎn)線(xiàn)的品控測試
根據OPEN聯(lián)盟對測試設備的規定,目前市場(chǎng)上的常規矢量網(wǎng)絡(luò )分析儀(簡(jiǎn)稱(chēng):矢量網(wǎng) 分)都能對以太網(wǎng)線(xiàn)束進(jìn)行測試,但常規通用型矢量網(wǎng)分是供專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員使用的,成本 與可操控性都不適合生產(chǎn)一線(xiàn)的大批量品控測試。
與汽車(chē)傳統線(xiàn)束的產(chǎn)線(xiàn)測試類(lèi)似,如果將具有矢量網(wǎng)分功能的測試部件安裝于線(xiàn)束測 試臺內,并受控于測試臺的系統軟件,則完全可以實(shí)現以太網(wǎng)線(xiàn)束大批量、自動(dòng)化、高功 效測試。
新加坡AEM公司研發(fā)生產(chǎn)的MMVNA200型多端口、模塊化、網(wǎng)分部件,就可以應用于上述 線(xiàn)束測試臺,通過(guò)標準USB接口受控于PC機軟件,實(shí)現對線(xiàn)束的以太網(wǎng)傳輸性能測試。
3.2 線(xiàn)束安裝現場(chǎng)的測試
汽車(chē)整機裝配過(guò)程中,底盤(pán)、輪胎、發(fā)動(dòng)機、車(chē)體等都可以用機器人(手)來(lái)完成, 線(xiàn)束的布放與安裝仍然完全依靠一線(xiàn)工人手動(dòng)完成。人既是最可靠的,又是最不可靠的, 出錯概論很低,但不為0。為了及時(shí)發(fā)現線(xiàn)束故障,有必要對裝機后的線(xiàn)束進(jìn)行現場(chǎng)測試。 汽車(chē)維修過(guò)程中也會(huì )遇到類(lèi)似測試問(wèn)題。 實(shí)驗室的通用型矢量網(wǎng)分受其體積和操控性限制,很難在線(xiàn)束安裝現場(chǎng)進(jìn)行測試。針 對以上情況,AEM公司提出手持儀表解決方案。 儀表的測試接口是定制化和模塊化的,可根據被測線(xiàn)束連接器型號現場(chǎng)更換;儀表內 置了OPEN聯(lián)盟和IEEE802.3的相關(guān)標準,通過(guò)觸屏點(diǎn)選,可自動(dòng)判斷被測線(xiàn)束相關(guān)指標是否 符合標準要求。