如今，在各種前沿技術的引領下，汽車行業呈穩步發展之勢。隨著高級輔助駕駛系統(ADAS)、信息娛樂系統和自動駕駛技術的巨大進步，現代汽車對帶寬的需求也在與日俱增。日新月異的功能和層出不窮的技術產生了海量的數據需求，利用全新的方式來處理數據已是大勢所趨。過去，傳統汽車內的應用需求僅限于底盤控制系統或車身控制系統，僅需要數千比特每秒(kbps)的數據傳輸能力。而如今，智能汽車配備了大量傳感器、高端信息娛樂系統以及基于人工智能(AI)和機器學習(ML)的導航控制系統，而且多個激光雷達(LIDAR)、雷達(RADAR)和攝像頭模塊也會產生數TB的數據，從而導致復雜性大幅增長。因此，利用汽車以太網實現高速、可靠且超低延遲的連接已是勢在必行。

汽車以太網電纜（不含連接器）的技術要求

OPEN聯盟規范(TC2 100Mbps, TC9 1000Mbps)非常清楚地描述了汽車以太網電纜（不含連接器）的要求。OPEN聯盟已經定義了所需電纜的基本要求- 相關性能參數（具體值基于不同的目標速率）：

阻抗 Z —> 不同公差范圍的標稱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 —> 根據不同頻率的速率要求

平衡性能 LCL1和LCTL2 —> 速率和電纜設計取決于不同頻率的要求

耦合衰減 —> 僅適用于屏蔽電纜

屏蔽效能 —> 僅適用于屏蔽電纜

汽車以太網電纜頭部企業,萊尼

萊尼(LEONI)目前是汽車電纜行業的領軍者，目前大部分的線纜標準都是參考其定義的規格協議，其很早就加入了OPEN、IEEE3及SAE4等聯盟組織，并與聯盟成員一起合作開發了100Mbit/s和1Gbit/s的車載以太網電纜。LEONI Dacar是萊尼的汽車數據電纜品牌，其主要包含同軸和多芯數據電纜，萊尼車載以太網電纜因其數據特性要求也包含在Dacar系列，萊尼Dacar系列涉及汽車里不同的數據應用，目前萊尼Dacar百兆和千兆以太網產品已在全球德系、美系、自主品牌等各主機廠眾多車型上搭載并有良好運用。萊尼并不止步于此，萊尼致力于超越這個標準。萊尼的Dacar以太網電纜定義了傳輸特性如對非屏蔽電纜的模式轉換損耗要求。帶護套電纜的設計能夠確保線束被安裝時，在諸如老化，雜質和濕度等條件下的不利影響降到最低。在EMC較敏感的安裝場合，萊尼提供使用帶屏蔽的LEONI Dacar以太網電纜。這些電纜已經量產并應用于全景攝像頭系統。

以太網市場未來可期

由于以太網的發明時間太早，并沒有考慮實時信息的傳輸問題。隨著音視頻娛樂大量進入汽車座艙，ECU數量，ECU的運算能力需求都呈現爆發式增長，在ADAS時代和即將到來的無人駕駛時代講更加明顯，同時對運算帶寬的需求也開始爆發。這造成汽車電子系統成本大增，一方面是ECU系統數量和質量的增加，由于是分布式計算，大量的運算資源被浪費了，而我們說的車載以太網使用單對非屏蔽電纜以及更小型緊湊的連接器，使用非屏蔽雙絞線時可支持15m的傳輸距離(對于屏蔽雙絞線可支持40m)，這種優化處理使車載以太網可滿足車載EMC要求。并可減少高達80%的車內連接成本和高達30%的車內布線重量，100M車載以太網的PHY采用了1G以太網的技術，可通過使用回聲抵消在單線對上實現雙向通信。常規的PoE是為4對電纜的以太網設計的，因此專門為車載以太網開發了PoDL，可在一對線纜上為電子控制單元ECU的正常運行提供12VDC或者5VDC供電電壓。當然，對帶寬的需求也是一個因素，各種傳感器，特別是激光雷達和高分辨率攝像頭，必須用以太網傳輸數據.

汽車以太網是一項點對點技術，其中每一個電氣節點都依次相連。系統中部署了一個交換機，可幫助在多個ECU之間建立通信，并將流量路由至網絡中的其他各種單元。IEEE通過100BASE-T1和1000BASE-T1汽車專有以太網標準對該技術進行了標準化。汽車以太網的一項重要優勢就是比其他協議更具成本效益。CAN等前代產品僅能提供10Mb/s的吞吐量，而汽車以太網一開始就可以提供100Mb/s的基本通信速率。與傳統電纜線束相比，汽車以太網采用超輕量化且高效的布線，可有效節省空間、降低成本以及降低復雜性。

審核編輯：湯梓紅