2020.5.21 Softing 车载以太网解决方案

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以太网在汽车行业中的挑战

以太网在汽车行业中的挑战今年，以太网将会在一批新车型中作为一个车载系统网络使用。

因此，下一步就是以太网和现有汽车网络技术的集成，包括：CAN、FlexRay、LIN和MOST网络。

目前，存在许多开发工具，可以帮助开发者完成不同类型网络之间的数据分析。

今年，以太网将会在一批新车型中作为一个车载系统网络使用。

因此，下一步就是以太网和现有汽车网络技术的集成，包括：CAN、FlexRay、LIN和MOST网络。

目前，存在许多开发工具，可以帮助开发者完成不同类型网络之间的数据分析。

但就车载以太网来说，市面上只有分析普通办公以太网的标准工具，这些工具却不能满足特殊物理层和IP协议层的车载以太网的技术要求。

因此，迫切需要一些开发和测试工具，来分析和测试现有车载网络系统及车载以太网系统。

但是，这些研发工具的特殊具体技术要求是什么?目前在汽车上，最先进的车载以太网技术是使用低廉的非屏蔽双绞线，100MBits/s速率传输影音数据。

这一技术称为BroadR-Reach技术，并被OPEN Alliance SIG联盟[1]标准化。

该联盟的下一目标是推广以太网作为车载网络，到2015年应用到汽车的娱乐和辅助驾驶系统。

部分OEM厂商预测，最早2018年以太网将成为关键汽车技术[2]。

正如一些专业文章[3,4]报到的，以太网凭借其灵活性、可扩展性、廉价性在汽车应用中推广，并定义了适用汽车应用的以太网协议(图1,[1])。

更为重要的是，以太网将IT技术引入到丰富成熟的汽车工业中。

车载以太网测试解决方案的挑战以太网在汽车上的应用，需要开发人员和测试工程师在技术上全新规划。

首先，必须获取一个清晰的网络架构(图2)。

在此网络架构中，主网络已经不再是一个总线系统，而是使用全双工连接的交互式网络。

应用该网络实现网络实时，同步技术需要在物理层(OSI第一层)以上的高层协议上实现，例如AVB网络协议(Audio Video Bridging，图1)。

移动车载WiFi无线覆盖解决方案_信锐技术

q 安全性
大巴向乘客提供的互联网上网服务必须满足公安部颁发的令第 82 号，即《计算机信息网络国际联网安全保护管理办法》的相关规定，要求记录并留存用户注册信息、记录并留存用户登录和退出时间、主叫号码、账号、互联网地址或域名、系统维护日志的技术措施以及记录、跟踪网络运行状态，监测、记录网络安全事件等安全审计功能。此外，还要避免日益猖狂的虚假钓鱼 WIFI，防止犯罪分子通过架设一个与大巴 WiFi 热点同名的 WiFi 网络，吸引用户通过移动设备接入该网络，然后就可以通过分析软件窃取这些接入虚假 WiFi 热点用户的资料、银行账户、网络支付账户密码等。
更多移动场景无线 Wi-Fi 覆盖解决方案，请访问信锐技术官方网站：！ 6/18
产品概述信锐 NAP-4100V 无线接入点是信锐自主研发的新一代 802.11ac 工业级移动车载 AP。 NAP-4100V 移动车载 WiFi 覆盖设备，采用了最新 3G/4G 终端接入方案，支持 4G LTE 全网通（移动/联通/电信），以及采用最新 802.11ac 协议设计，支持 11ac/a/n 和 11b/g/n 双频并发，整机最高速率可达 1167Mbps，适用车载移动环境下的 3G/4G 转 WiFi 的移动型 WLAN 的部署与构建。移动车载 AP 高达 1.167Gbps 的最大传输速率能够轻松满足各种无线业务的承载使用，如视频、语音等多媒体业务，并提供智能射频、服务质量保证、无缝漫游等。信锐 NAP-4100V
1.2 项目需求
ü 每个大巴安装一个车载 AP，保障大巴内信号全面覆盖；车载 AP 可支持至少 60 个终端的同时并发，以保障全车乘客的使用需求。 ü 乘客采用微信认证、手机短信认证、APP 认证任一一种方式进行接入；接入方式简单方便，同时利用该接入方式进行微信吸粉、手机号手机、APP 推广； ü ü 能利用建设的无线网络向乘客推送多种广告信息，通过无线网络进行广告运营；车载 AP 必须具备 4G 转 WiFi 功能，利用无限流量卡，可将 4G 信号转换为 WiFi 信号，供乘客上网使用；同时车载 AP 必须具备足够强的防震能力，保障在车内的正常使用； ü 每个大巴配备本地的视频服务器，通过对接本地视频服务器，乘客可以在车内选择观看服务器内视频资源，也可通过大巴内的显示器来播放本地视频资源、广告。

车上无线网络解决方案

车上无线网络解决方案第1篇车上无线网络解决方案一、项目背景随着互联网技术的飞速发展，无线网络已成为现代社会生活的重要组成部分。

为满足用户在出行过程中对无线网络的需求，提高用户乘车体验，本公司决定针对车辆设计一套合法合规的无线网络解决方案。

二、项目目标1. 实现车辆内无线网络的全覆盖，确保用户在乘车过程中能够流畅地使用网络。

2. 保障无线网络的稳定性和安全性，保护用户个人信息不被泄露。

3. 符合我国相关法律法规要求，确保项目的合法合规性。

三、方案设计1. 无线网络设备选型（1）车载无线接入点（AP）：选用高性能、稳定性强的无线AP，支持802.11ac协议，提供高速无线网络接入。

（2）车载交换机：选用千兆以太网交换机，提供高速有线网络连接，满足车辆内部设备的数据传输需求。

2. 无线网络覆盖设计（1）车厢内部：在车厢内合理布置无线AP，确保无线信号覆盖均匀，无死角。

（2）车厢外部：在车辆外部安装天线，扩大无线网络覆盖范围，满足乘客在上下车时的网络需求。

3. 无线网络安全设计（1）采用WPA3加密协议，保障无线网络的加密强度。

（2）设置独立无线网络SSID，与公共网络隔离，降低安全风险。

（3）部署防火墙和入侵检测系统，实时监控网络流量，防止恶意攻击。

4. 合法合规性保障（1）遵循我国《网络安全法》等相关法律法规，保护用户个人信息。

（2）取得相关政府部门的审批，合法开展无线网络覆盖业务。

（3）与运营商合作，确保无线网络服务合法合规。

四、实施步骤1. 搭建测试环境，对选型设备进行性能测试，确保设备满足项目需求。

2. 设计无线网络覆盖方案，并根据实际测试结果进行调整。

3. 与车辆制造商沟通，确保无线网络设备与车辆兼容。

4. 部署无线网络设备，进行现场调试，确保无线网络覆盖效果。

5. 开展无线网络安全防护措施，确保网络稳定性和安全性。

6. 联合运营商进行合法合规性审查，取得相关审批手续。

7. 正式上线运营，持续优化无线网络服务。

车载以太网及安全测试方案

⚫服务层的身份认证
中央控制器与控制器的安全（内网，包括以太网）
⚫中央控制器自身安全保护 ⚫与域控制器之间的安全保护
无线测试方案
场景
互联汽车的各种无线数据连接旨在提供更出色的安全性、性能、可靠性和信息娱乐能力。汽车设计人员和开发人员需要验证多种类型的无线技术，包括 2G、3G、4G LTE 和 LTE-Advanced（以及即将推出的 5G）、WLAN 、蓝牙® 以及近场通信（NFC）等，确保通信功能的可靠性和性能。
解决方案：KEYSIGHT SYSTEMVUE
The Keysight 无线测试仪和信号分析仪支持多种无线制式：蜂窝（LTE/ LTE-A、W-CDMA、GGE、C2K、1xEV-DO 和 TD-SCDMA）和短距离无线通信（802.11a/b/g/n/ac、BT 1.0-4.0、GNSS、数字视频）
优势
便于操作的图形用户界面（GUI）适用于开发和制造阶段，可实现更出色的吞吐量和生产率。 • 支持发射机/接收机测试 • 单个仪器提供多种测量，包括噪声系数、相位噪声、调制分析和 EMI 测试, • 单个仪器支持广泛的无线制式 • 支持依照美国《无线电法案》进行杂散测量 • 实时信号分析（SA）功能支持噪声分析 • PSAP 软件支持即时网络模式
Int ro d uct io n Address Selection, Defense and Delivery Announcing an Conflict Detection and Defense Forwarding Rules Link-Local Packets Are Not Forwarded Interaction with Hosts with Routable Healing of Network Partitions

车载以太网工具链

车载以太网工具链一什么是车载以太网随着汽车电子的快速发展，车内ECU数量的持续增加，带宽需求也在随之不断增长。

并且，汽车制造商的电子系统、线束系统等成本也在提高。

而车载以太网相比于传统总线技术，不仅可以满足汽车制造商对带宽的需求，同时还能降低车内的网络成本，是未来整车网络架构设计的趋势。

目前，车载以太网主要用于诊断、车载信息娱乐系统（IVI）和驾驶辅助系统。

二车载以太网技术OSI（Open System Interconnection）七层网络模型定义了网络互联的七层框架，并且每一层都运行不同的协议，只有统一通信规范时，才能实现网络互联化。

车载以太网参考OSI分层结构，并规定了每一层的功能及协议。

车载以太网协议通常被认为是一个四层协议系统：应用层、传输层、网络层、数据链路层，每一层都具有不同的功能。

| 物理层（OABR）参照OSI模型，车载以太网在物理层，即第一、二层采用了博通公司的BroadR-Reach技术。

BroadR-Reach的物理层（PHY）技术由OPEN（一对以太网）联盟推动，因此有时也被称为OPEN联盟BroadR-Reach（OABR）。

BroadR-Reach由一对双绞线实现全双工通信，并提供100Mbit/s及更高的宽带性能。

该技术使用单对的非屏蔽双绞线进行通信，不仅可以减轻线缆重量达到30%，还可以降低80%连接成本，符合汽车要求的新型物理层技术。

BroadR-Reach技术已被IEEE标准化，并命名为100BASE-T1，其中T1是指车载以太网。

100BASE-TX100BASE-TX采用两对5类非屏蔽双绞线或1类屏蔽双绞线，一对用于发送数据，另一对用于接收数据，长度上限为100米。

100BASE-T1100BASE-T1也叫IEEE802.3bw，它是被IEEE针对百兆车载以太网而定义的标准。

与传统的百兆以太网（100BASE-TX）不同，100BASE-T1使用的是一对双绞线进行全双工的信息传输。

第五章车载以太网【车载网络及信息技术】

3
车载以太网
• 由于车载以太网的特点，在车辆上主要作为信息主干网络和车载信息系统的通信网络，图5-1是一个以车载以太网为骨干网的车上通信网络示例。
• 其中，车辆电子控制系统、动力传动系统以及车身控制等这些要求实时性可靠性高、传输的数据短、数据量少的系统会仍继续使用CAN、FlexRay等网络
第五章车载以太网
• 车载通信技术的发展是从串行通信，到工业总线，再到总线网络。随着车载电子控制和信息装置的增加以及信息服务需求的不断增加，更高级的计算机网络的应用是必然的。
• 多媒体、电子地图、INTERNET网络信息等在车上的应用 • 在车上使用以太网，并对其适当修改，既要保持以太网
的优势特点，又要满足车辆环境的要求，这就是所谓车载以太网
• 7）媒介访问方式为CSMA / CD（载波侦听多路访问冲突检测），原理简单，技术易实现，网络中各工作站地位平等，不需集中或优先级控制；
• 8）传输速度为10 Mbps，100 Mbps或以上，目前千兆以太网和万兆以太网已经投入使用；
• 9） EMC性能——可以根据不同的实际应用情况进行设计，以满足OEM的EMC要求。
Ethernet Ethernet
Ethernet
6
图5-1：以车载以太网为骨干网的车上通信网络架构
7
第一节以太网简介
➢一、定义 • 符合IEEE802.3规范的计算机网络就称为以太网。以太网最
早由Xerox（施乐）公司推出，于1980年DEC、Intel和Xerox 三家公司联合开发成为一个标准。以太网是应用最为广泛的局域网，包括标准的以太网（10Mbit/s)、快速以太网（100Mbit/s）和10G（10Gbit/s）以太网。它们都符合 IEEE802.3。

车联网系统解决方案

车联网系统解决方案1. 背景介绍车联网系统是指将汽车与互联网相连接，通过数据的采集、传输和分析来实现车辆之间、车辆和道路基础设施之间的智能化交互。

车联网系统可以为车主、厂商、道路管理部门等提供多种服务和应用，如车辆远程控制、行车安全监测、交通信息实时查询等。

2. 系统架构车联网系统的整体架构分为三层：车载终端层、云平台层和应用服务层。

2.1 车载终端层车载终端层是车联网系统的底层基础，负责车辆信息的采集和传输。

车载终端设备包括车载智能设备、传感器、通信模块等，通过与车辆的CAN总线进行连接，实时采集车辆参数和状态。

2.2 云平台层云平台层是车联网系统的核心部分，用于接收、存储和处理车辆数据。

云平台采用分布式架构，具备高并发处理能力和数据安全性保障。

云平台主要包括数据中心、存储系统、计算系统等组成部分。

2.3 应用服务层应用服务层是车联网系统的最上层，向用户提供各种车联网应用和服务。

应用服务层包括车载导航、车辆远程控制、行车安全监测和交通信息查询等功能模块。

用户可以通过智能手机、车载娱乐系统等终端设备进行操作和使用。

3. 解决方案设计车联网系统的解决方案设计需要考虑以下几个方面：3.1 数据采集车联网系统需要实时采集车辆的各种参数和状态数据，如车速、油耗、发动机温度等。

为了保证数据的准确性和及时性，可以采用车载传感器和CAN总线技术进行数据采集，并利用高效的数据传输协议将数据传送到云平台。

3.2 数据传输车联网系统的数据传输需要考虑传输效率和安全性。

可以采用4G/5G网络或者车载WIFI等方式进行数据传输，确保数据的高速和稳定性。

同时，还需要采取数据加密和身份认证等措施，确保数据的安全传输。

3.3 数据存储和处理车联网系统的数据存储和处理需要考虑数据容量和计算能力。

可以采用分布式存储系统和高性能计算系统，将数据保存在云平台的数据中心，并通过数据分析和挖掘技术提取有效信息。

同时，还可以利用人工智能算法和机器学习技术对数据进行建模和预测，提高系统的智能化水平。

车载以太网AVB交换机 TSN交换机时间敏感网络

11实验案例连接方式2.1双通道作为监控和数据采集器，采集两个设备间的通信数据（Bypass 功能）本产品可以捕获到DUT1和DUT2之间的通信报文，也可以模拟节点，向DUT1和DUT2发送报文。

同时，也可以实现多个主设备和多个从设备之间的数据交换。

可以通过监控软件查看各主节点通信数据。

2.2 试验搭建gPTP 时钟桥案例车载以太网TSN 试验网络旨在构建精确时间同步和模拟车辆内部控制器模块进行网络精确授时而需要的必要网络架构。

其需要祖时钟（grand clock ）节点一个，从时钟（slave clock ）节点可以是1个或多个，车载以太网TSN 交换机一台，配置电脑一台。

其中，祖时钟和从时钟节点使用Linux 电脑（网卡需支持IEEE1588）和车载以太网转换器配套来模拟实现, 当然每台电脑和转换器组合可以使用实际的激光雷达或其他从时钟节点来对应更换。

系统架构如下：Linux PCNetwork Support IEEE1588Linux PCNetwork SupportIEEE1588Linux PCNetwork SupportIEEE1588Linux PCNetwork SupportIEEE1588Linux PCNetwork SupportIEEE15882.2 汽车激光雷达gPTP 时钟桥案例如下搭建一种简化的激光雷达桥接方案，支持gPTP 时间同步，并实现主控模块和激光雷达的数据传输和精确同步。

2.3 汽车激光雷达进入工控机方案如下搭建一种简化的激光雷达接入工控机的方案，支持gPTP 时间同步，并实现工控机和激光雷达的数据传输和精确同步。

方案类似的其他应用也可以参考本方案，如AVB 节点组网，音响音频布置方案，车载高清摄像头，毫米波雷达，工业机器人，航电系统时钟同步等等。

工控机（Grand Master）2简要使用说明及指示灯说明SW2000TSN以太网交换机为例子的某一个通道的TRX-N和TRX-P两根线与被测试目标对应连接在一起，再根据需要配置端口的模式为Master或Slave. (如果接的目标设备是Master,则该端口设置为Slave,反之亦然.)。

车载以太网解决方案

车载以太网解决方案首先，车载以太网提供了高速互联网连接。

传统的车载网络采用CAN （Controller Area Network）总线或FlexRay总线来传输车辆的数据。

这些传统的总线虽然已经满足了车辆内部的实时数据传输需求，但是无法满足车辆外部的大数据传输需求。

而以太网的数据传输速度可以达到百兆比特甚至千兆比特的级别，可以满足车辆对高速互联网连接的需求。

其次，车载以太网支持多种数据传输协议。

以太网的最大优势之一就是支持多种数据传输协议，车载以太网可以同时传输音频、视频和图像等多种类型的数据，满足车辆对不同类型数据传输的需求。

在智能驾驶和自动驾驶技术发展的背景下，车辆需要不断地接收、处理和传输大量的传感器数据，车载以太网的多种数据传输协议可以为这种需求提供便利。

此外，车载以太网支持车辆之间的通信。

随着智能车技术的不断发展，车辆之间需要进行实时的通信，以实现车队协作和协同驾驶等功能。

车载以太网可以提供高速、可靠的通信手段，为车辆之间的通信提供支持。

另外，车载以太网可以与云端服务相连。

随着物联网技术的发展和智能车技术的不断进步，车辆需要与云端服务进行连接，以获取更多的智能化功能和服务。

车载以太网可以为车辆提供与云端服务的连接，将车辆的数据上传到云端进行处理和分析，提供更多的智能化服务。

然而，车载以太网也面临一些挑战和问题。

首先是可靠性问题。

车载以太网需要保证高速、可靠的数据传输，以满足车辆对高质量数据的需求。

然而，在车辆行驶的过程中，很容易受到外部环境的干扰，如电磁干扰等，可能会导致数据传输错误或中断。

因此，车载以太网需要采取一定的措施来提高数据传输的可靠性。

此外，车载以太网也需要保护用户数据的安全性和隐私。

车辆通过以太网连接到互联网，可能会面临来自网络攻击的威胁，如黑客入侵、恶意软件注入等。

车载以太网需要采取相应的安全措施，如防火墙、加密传输等，来保护用户数据的安全性和隐私。

总的来说，车载以太网是一种为车辆提供高速互联网连接的解决方案，可以满足车辆对高速数据传输的需求，支持多种数据传输协议，为车辆之间的通信和与云端服务的连接提供支持。

一文入门车载以太网，吐血整理!不看可惜！

一文入门车载以太网，吐血整理!不看可惜！前言近些年来，随着为了让汽车更加安全、智能、环保等，一系列的高级辅助驾驶功能喷涌而出。

未来满足这些需求，就对传统的电子电器架构带来了严峻的考验，需要越来越多的电子部件参与信息交互，导致对网络传输速率，稳定性，负载率等方面都提出了更为严格的挑战。

除此以外，随着人们对汽车多媒体以及影音系统的需求越来越高，当前虽已有各式各样的音视频系统，可随着汽车电动化进程的加速推进，手机控制车辆以及彼此交互的场景不断扩大，可以想象未来联网需求只会不断拓展，无论是车内还是车外的联网需求都不约而同的提出了更多网络带宽的重要性。

为此，车载以太网应运而生。

首先以太网的首要优势之一在于支持多种网络介质，因此可以在汽车领域进行使用；同时由于物理介质与协议无关，因此可以在汽车领域可以做相应的调整与拓展，形成一整套车载以太网协议，该协议将会在未来不断发展并长期使用。

今天，我们来一起探索车载以太网协议的基本面貌。

为了便于大家理解，以下是本文的主题大纲：正文车载以太网发展历史自1980年至今，IEEE组织、OPEN Aliance SIG组织、宝马、博通公司等为传统以太网到汽车领域的应用拓展发挥了十分关键的作用，重要里程碑事件记录如下：•1980年，Ethernet 1.0成功发布；•1985年，IEEE 802小组公布802.3协议，推出了基于CSMA/CD的10M以太网技术；•2004年，BMW公司考虑采用博通公司的以太网技术并于2008年在宝马7系上成功量产以太网刷写技术，其中关键点在于博通公司的单对非屏蔽以太网全双工技术，并保证EMC测试全部PASS；•2013年，BroadR-reach技术成功在宝马5系的环视系统中成功量产；•近年来由著名汽车整车厂与供应商组成的OPEN Aliance SIG相继发布了TC8（车载以太网ECU测试规范）以及TC10（车载以太网休眠唤醒规范），同时携手IEEE将车载以太网标准转化为通用标准。

为什么自动驾驶系统需要车载以太网

为什么自动驾驶系统需要车载以太网自动驾驶汽车和先进驾驶辅助系统（ADAS）对更高带宽、更低延迟提出了更迫切的需求。

车载以太网已经成为搭建更高速汽车网络的新骨干。

对发射机、接收机、链路分段和高层协议功能进行的全面测试确保其得到成功实施。

什么是车载以太网？车载以太网是在汽车中连接电子元器件的一种有线网络。

其设计初衷是希望满足汽车行业对带宽、延迟、同步、干扰（例如电磁干扰（EMI））、安全性和网络管理等方面的要求。

车载以太网的概念最初是由 Broadcom 提出的，后来 OPEN（单对以太网）联盟采纳了这一标准并承担起管理职责。

OPEN 推广Broadcom 的100 Mbps BroadR-Reach 作为多供应商许可解决方案。

100 Mbps PHY 实施借鉴了 1 Gbps 以太网的技术，能够在一对线缆上实现 100 Mbps 双向传输。

此技术使用了更先进的编码方案，可以消除回声，将基本频率（从 125 MHz）降至 66 MHz。

这使得以太网能够达到汽车 EMI 技术指标。

IEEE 和 OPEN 联盟已在 IEEE 802.3 和 80在早期阶段，以太网从DLC 诊断端口到网关只有一条100Base-T1 1TPCE 链路，所以它只用于诊断和固化软件更新。

图 1 显示了车载以太网作为新骨干（使用更快速的千兆位以太网 1000Base-T1 RTPGE 链路）的角色演变。

尽管传统的汽车串行总线在各种汽车应用中发挥了重要作用，但它们也都有各自的缺点，而车载以太网能够克服这些缺点。

例如，大多数汽车串行总线都无法达到LIDAR 所要求的70 MB/s 数据速率。

当各种传感技术和无线通信技术整合在一起时，通常需要同时使用LIDAR、RADAR、摄像头和 V2X 通信。

在这种情况下，需要传输的数据量超过了传统汽车串行总线的现有容量。

因此，汽车行业想要引入车载以太网，以便使自动驾驶和先进 ADAS 系统变成现实。

知荐一文熟悉车载以太网

其中应用层协议有关的协议有SOME/IP、AVB/TSN、DoIP等，本篇我们主要阐述SOME/IP协议。SOME/IP (Scalable Service-Oriented MiddlewarE Over IP) ，即“运行于IP之上的可伸缩的面向服务的中间件”，它是车载以太网技术中的核心内容，可用于控制消息及应用数据传输，该技术是SOA架构的重要支撑。它在系统中其实就是一个中间件的存在，所谓“Middleware中间件”是一种独立的系统软件或服务程序，分布式应用软件可借助Middleware在不同的技术之间共享资源。所谓的分布式应用软件，在这里指的就是“服务”；不同的技术之间，在这里指的就是“不同的平台或操作系统，比如Adaptive AUTOSAR系统等。因此SOME/IP用于面向服务的通讯，可实现方法复用和扩展、可降低负载（因SOME/IP是在接收方有需求的时候才发送，这种方法的优点在于总线上不会出现过多不必要的数据，从而降低负载。）并适用于不同操作系统
Payload：在类型字段之后，以太帧包含有效载荷数据区域。有效负载的最小长度为不带VLAN标记的46字节或带VLAN标记的42字节, 在汽车工业中，它最多可以包含1500个字节。
CRC校验：CRC校验在以太帧的末尾发送。校验中包含的值是使用标准化算法计算的，该算法在发送方和接收方中以相同的方式实现。该计算是在以太帧的所有字段中进行的，因此可以确保整个消息的完整性。
标准
在车载网络方面，玩家是很多的，也推出了各自的标准，如下：
其中OPEN Alliance和电气与电子工程师协会（IEEE）制定的标准是车载以太网领域比重最大和应用最广泛的，例如我们熟知的100BASE-T1和1000BASE-T1。
自1980年以来，IEEE一直负责以太网的维护、开发和标准化。尽管各个公司都可提供专有的以太网解决方案，但大多数时候公司都会交给IEEE进行标准化以确保更广泛的应用。802工作组则专门负责以太网，因此，所有与以太网相关的标准都以802开头（例如，IEEE 802.1，IEEE 802.2，IEEE 802.3等）。

车载以太网AVB技术让汽车车联网无限可能

车载以太网AVB技术让汽车车联网无限可能讨论车载以太网之前我们先来看看以太网的发展过程及现状，1963年“The Intergalactic Computer Network”的概念被认为是现代Internet的起源；1969年“The Advanced Research Projects Agency Network (ARPANET) ”是第一个执行TCP/IP的网络，也是“global Internet”的起源；经过50多年的发展，以太网技术经历了多次技术突破与革新，传输介质涵盖了光纤、双绞线、无线等，带宽已经达到10Gbit/s；尽管以太网取得了巨大的进步，但以太网与生俱来的“simpler, faster, and cheaper”的特点始终伴随着以太网的进步，如今以太网已经完全融入了人们的所有生活；行业发展脉络渐趋清晰早在2015年11月，根据《国务院关于积极推进“互联网+”行动的指导意见》（国发〔2015〕40号），工信部就研究制定了《工业和信息化部关于贯彻落实<国务院关于积极推进“互联网+”行动的指导意见>的行动计划（2015-2018年）》，其中指出要“加快基于IPv6、工业以太网、泛在无线、软件定义网络(SDN)、5G及工业云计算、大数据等新型技术的工业互联网部署”，“推动成立工业互联网产业联盟，支持企业开展工业互联网创新应用示范，在工厂无线应用、标识解析、工业以太网、IPv6应用等领域开展应用示范。

”该行动计划的制定，无疑会加快车载以太网技术的研发工作。

时间来到2010年，以太网与生俱来的特点以及给人们生活带来的巨大变化引起了汽车及汽车电子行业的注意，“The OPEN Alliance (One-Pair Ether-Net) Special Interest Group (SIG)”应运而生专门从事以太网在车辆应用的研究；2015年左右随NXP、Broadcom等芯片制造商完成车载以太网物理层芯片的研发和量产，以太网“上车”的愿望得以落实，车载以太网依旧继承了“simpler, faster, and cheaper”的特点，并且将其与车辆的要求进行了进一步结合。

整车通讯系统——车载以太网系统系列文章（第一篇）

整车通讯系统——车载以太网系统系列文章（第一篇）摘要：伴随着智能汽车、万物互联、无人驾驶技术的发展，车载通讯系统正在发生着翻天覆地的变化，伴随智能硬件和物联系统的不断扩展，汽车产品已经成为当今对物联系统最佳的试验田，以太网应用于生活领域、工业领域已经有很长的时间，并且已经成为成熟的网络通讯技术。

以太网应用于汽车领域是近阶段才发展起来的大趋势，并逐渐开始在汽车领域发挥着中心骨架的作用。

基于汽车领域的特殊性，以太网转而应用于汽车工业还需要在常规以太网的基础上进行调整以适应汽车产品的特质。

本文将着重阐述车载以太网系统的物理层，数据链层，对十兆、百兆、千兆以太网的传输介质、比特流、传输过程以及拓扑结构等进行梳理，并在一定的程度上涉及各层的协议。

关键字：车载以太网、拓扑结构、传输方式、协议栈。

第一章：车载以太网应用的基本情况1.1 什么是车载以太网车载以太网是一种用以太网连接车内电子单元的新型局域网技术。

与普通的以太网使用4对非屏蔽双绞线（UTP）电缆不同，车载以太网在单对非屏蔽双绞线上可实现100Mbit/s甚至1Gbit/s的数据传输速率，同时还应满足汽车行业对高可靠性、低电磁辐射、低功耗、带宽分配、低延迟以及同步实时性等方面的要求。

车载以太网的物理层采用了博通公司的BroadR-Reach技术，BroadR-Reach的物理层（PHY）技术已经由单线对以太网联盟（One-Pair Ethernet Alliance，OPEN）标准化，因此有时也称车载以太网为BroadR-Reach（BRR）或OABR（OpenAlliance BroadR-Reach）。

车载以太网的MAC层采用IEEE 802.3的接口标准，无需做任何适配即可无缝支持广泛使用的高层网络协议。

1.2以太网应用于汽车领域的主要原因1.2.1数据带宽需求汽车上的电子设备变得越来越复杂，各种控制系统以及传感器的使用越来越多，车内的各种处理器和域控制器需要更多的数据交互，这种大量的数据交互对于车内数据传输带宽的要求越来越高。

车载以太网解决方案,你了解多少？

车载以太网解决方案，你了解多少？引言：近年来，为了满足智能网联汽车的开发要求，车载以太网技术开始逐渐进入人们的视野。

而以太网技术已经成为下一代车载网络架构的趋势之一，其发展之迅猛，使得各主机厂纷纷产生了浓厚的兴趣并投入研发。

一为什么使用车载以太网| 对高带宽的要求随着驾驶辅助系统（ADAS）、信息娱乐系统等技术的发展，目前对车载网络带宽的要求越来越高，已经超出了CAN、CAN FD等传统网络的承载能力，由此促进了车载以太网技术的快速发展和应用。

| 线束成本传统汽车上的线束相对较多，且布线重量较重。

而博通公司研发的BroadR-Reach技术，采用单对的非屏蔽双绞线进行信号传输，使得电缆重量减轻30%，且降低连接成本可达80%。

| 新的电气架构传统的分布式电子电气架构已难以承载汽车越来越复杂的功能，而未来则是按照不同功能域集中控制ECU的划分思路，并采用域控制器的方法来解决这一问题。

二车载以太网协议架构和传统以太网相比，车载以太网对物理层进行了修改，引入了新的100BASE-T1、1000BASE-T1。

车载以太网协议通常被认为是一个五层协议系统：应用层、传输层、网络层、数据链路层、物理层，每一层都具有不同的功能。

三业务范围风丘科技为您提供全流程的解决方案，覆盖电子电器架构开发、规范定义、原型车辆开发、测试与验证的解决方案，横跨了汽车开发的生命周期。

| 电子电气架构开发电子电气架构开发是汽车电子电气系统的顶层设计，其目的是在功能需求、法规和设计要求等特定约束下，通过对功能、性能、成本和装配等各方面进行分析，以得到更佳的系统方案。

我们可以根据客户的需求，提供以下六大部分内容的服务。

| 数据库创建工具VisualXML是网络数据库自动转换工具。

其利用标准的Excel网络调查表来描述ECU的通信矩阵，并且可一键式轻松转换DBC、LDF和ARXML等多种文件格式，还支持CAN/CAN FD、LIN和以太网等总线标准。

车载以太网讲解及降噪方法

车载以太网讲解及降噪方法一、车载以太网定义车载以太网是一种连接车内电子单元的新型局域网技术，在单对非屏蔽双绞线上可实现100 Mbit/s 甚至1 Gbit/s 的数据传输速率，同时满足汽车行业高可靠性、低电磁辐射、低功耗、带宽分配、低延迟以及同步实时性等方面的要求。

常用的以太网和车载以太网主要是在物理层不同，基本架构依然是MAC+PHY芯片+传输链路。

主要有100M和1G两种标准。

对于100M车载以太网在PHY层主要有两个规范：BroadR-Reach和100Base-T1，两者都是明确为汽车应用设计的，并且它们之间有很多重叠。

而1000Base-T1这是千兆车载以太网的物理层技术标准。

100Base-T1最显著的特点就是使用单对差分线实现数据传输，从成本上来说降低了线束的成本和重量。

办公用以太网采用了100Base-TX或1000Base-T标准，而用于汽车的以太网则规定使用100Base-T1或1000Base-T1标准。

二、车载以太网标准车载以太网标准化主要由IEEE802.3 和IEEE802.1 工作组、AUTOSAR 联盟、OPEN 联盟及AVnu 联盟起到主要的推动作用，标准化汇总如下表：三、车载以太网应用车载以太网被定义为下一代车载局域网络技术，短期内无法全部取代现有车载网络。

依据车载以太网在汽车网络上的应用过程，大致可分为3个阶段：局部网络阶段、子网络阶段、多子网络阶段。

局部网络阶段：可单独在某个子系统上应用车载以太网技术，实现子系统功能，如基于DoIP 协议的OBD 诊断、使用IP 协议的摄像头等；子网络阶段：可将某几个子系统进行整合，构建车载以太网子系统，实现各子系统的功能，如基于AVB 协议的多媒体娱乐及显示系统、ADAS 系统等；多子网络阶段：将多个子网络进行整合，车载以太网作为车载骨干网，集成动力、底盘、车身、娱乐等整车各个域的功能，形成整车级车载以太网络架构，实现车载以太网在车载局域网络上的全面应用车载作为支持ADAS的设备，各种传感器和摄像头已被逐渐配置于汽车中。

车载以太网（三）

车载以太⽹（三）上篇⽂章笔者简要介绍了车载⽹络技术发展的历史。

这篇⽂章笔者将对⽹络的⼀些基础知识和技术概念进⾏介绍，作为后续详细说明车载以太⽹技术的铺垫。

⽬前存在多种⽹络和⽤来实现这些⽹络的技术⽅案。

之所以存在这么多⽹络技术有⼀个看似⾮常合理的原因，即不同的需求需要不同的解决⽅案。

但如此多的⽹络技术带来的问题是需要学习和理解⼤量不同类型的⽹络协议和相关技术。

理解⽹络的⼀些基本特性能够使这个学习和理解过程相对容易⼀些。

最早期的⽹络技术是⽐较直观和简单的。

与现代⽹络技术相⽐，它们只能以很低的速率运⾏，具有极少的功能，并且使⽤最简单的信号和消息系统来⽀持基本的通信。

因为这种⽹络技术⾮常简单，描述它们的运⾏⽅式也很容易，不需要复杂的机制去解释不同的功能如何⼯作。

时⾄今⽇，⽹络技术已经⼤不相同，它们更加复杂，并且通常由⼤量不同的硬件和软件协同⼯作来实现核⼼的功能。

⽹络硬件和⽹络程序可能由不同的公司设计和研发，但⼜要求能够在⼀起⽆缝集成和⾼效⼯作。

现代⽹络技术对于任何⼈来讲已经过于复杂，很难完全掌握，因此需要在不同的特定技术领域的专家和更细化的分⼯合作。

正是由于以上原因，诸如以太⽹这样的现代⽹络技术，以及运⾏在以太⽹之上的许多协议，协议集合（例如TCP/IP）都被拆分为不同的标准进⾏定义，⽽不是⽤单⼀的标准涵盖所有的内容。

⽹络所需要的各种不同功能被拆分为更⼩的技术领域，每个功能块的运⾏和实施都有专门的规范进⾏定义，包括不同模块之间的统⼀接⼝定义。

将⼀个⾮常复杂的⽹络技术分解为便于理解的多个⼩技术领域，从⽽建⽴⼀个强⼤、灵活并且具有成本效益的⽹络系统，以太⽹就是这样的⽹络技术。

将复杂⽹络技术处理为更易于理解和管理的组成部分的最常⽤⽅法是分层。

分层是将⽹络功能划分到不同的层，每⼀个层包含⼀定的硬件和软件组成元素。

每⼀个层负责执⾏特定类型的任务，并且与上层和下层进⾏交互。

所有层在垂直⽅向堆叠在⼀起，并且越低的层负责越具体的任务，诸如硬件信号收发，提供诸如基本的packet发送服务给⾼层。

应用案例 I Softing工业物联网连接解决方案助力汽车零部件供应商实现智能制造升级

应用案例| Softing工业物联网连接解决方案助力汽车零部件供应商实现智能制造升级引言：随着业务的扩展和技术的进步，某国际先进汽车零部件供应商在其工业物联网的升级方案中使用了Softing的dataFEED OPC Suite——通过MQTT协议将现场控制器和数控系统的数据上传到其物联网云平台，从而实现了设备状态的远程监控，不仅能够提前发现设备可能的故障迹象，采取预防性维护措施，而且可减少设备停机时间，提高设备可用性。

一背景该汽车零部件供应商在生产制造过程中，使用了大量的PLC和数控机床等设备。

在过去的生产运营中，他们主要依赖本地MES和SCADA等系统来收集、分析和监控生产线上的数据，这些系统为其提供了实时的生产指标、设备状态和质量数据，帮助企业实现了生产过程的可视化和实时管理。

然而，随着业务的扩展和技术的进步，他们需要对控制器及数控机床等设备的数据进行更加深入的分析和处理，因此在近几年，该企业开始逐步部署物联网云平台，将诊断信息等关键数据上传至云端并进行集中管理和分析。

二客户方案Softing与该企业长期保持着密切的合作关系，并一直为其提供优质的OPC UA通信解决方案，包括用于采集西门子控制器数据到OPC UA客户端的uaGate SI网关以及用于采集840D数控机床数据的uaGate 840D网关等。

无论是质量还是性能，Softing产品均得到了客户的高度认可。

该企业的自动化部门项目经理表示：“在对市场上众多的物联网连接解决方案进行评估后，发现Softing的dataFEED OPC Suite软件能够满足我们对MQTT发布和XML消息格式的特定要求，且经过与Softing的长期合作，我们对Softing的技术实力、产品质量、服务水平等方面也已有了充分的了解和信任。

”客户的物联网云平台选择使用了MQTT作为传输协议，并使用XML作为消息格式。

MQTT 是一种轻量级的消息传输协议，非常适合在资源有限的环境中进行数据传输；而XML是一种具有层次结构的消息格式，每个数据点都有自己的名称、类型和值。

智能汽车以太网浅析

智能汽车以太网浅析本文主要是针对车载以太网的一个基本概念介绍，包括为什么要用以太网，以太网包含哪些优势。

针对以太网的优势，在物理链路层要考虑哪些基本特性，以及目前以太网有哪些组织，涉及到哪些标准。

1 车载网络技术的发展简史1.1 车用电子设备的不断增加对汽车的综合布线和信息的交互共享提出了更高的要求在汽车没有上网络之前，各个控制器之间主要通过硬线链接。

各个控制器想要获取对方的信息没有相应的网络，只能通过点对点通讯模式获取。

当所有控制器数的节点数量增加的时候，汽车所需要的硬线数量成几何数增加，进而导致了各种问题：•布线繁乱，不易维修•增加成本和重量•信号利用率低当车用电子设备不断增加的时候，对汽车的综合布线及信息交互共享提出了更高的要求。

随着汽车网络技术的不断发展，车载网络系统逐步发展出CAN线，LIN线，Flexray，MOST等网络。

最早随着整车车用电器增多，需要有一个网络进行共享的时候，由BOSCH提出CAN网络的概念，CAN网络，即整车控制器局域网。

之后出现了LIN 线，LIN更多的被理解为CAN总线的一个辅助网络，应用于在车辆不需要CAN总线的移动场合。

因为LIN线是用单根线链接，CAN线是双绞线，用LIN线辅助CAN线可以大大降低整车在线束的成本以及减轻线束的重量。

随着技术的延伸，进而诞生了FlexRay网络，FlexRay 可能大家有点感到陌生，它具备冗余功能，速率能达10M，目前出现在一些高档品牌车型，比如奔驰、宝马，主要应与底盘安全领域。

接下来就有了USB，USB也被称作一个网络协议，随后慢慢开始用到MOST网络，MOST主要应用于语音视频。

发展到现在，目前各个厂家在车辆中低速网络开始应用CANFD网络。

随着车辆电器的增加，比如激光雷达，角雷达，毫米波雷达的应用，车辆信息的传输量暴增，对网络的要求更高，于是就有了百兆网，后面又出现1G网络。

综上所述，在车辆上,低速网络，我们用CAN总线升级CANFD进行通讯；高速网络，车载以太网将会成为智能网联汽车的主骨干网络。