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什么是汽车以太网？

本页介绍了汽车以太网的基本特性并提到了汽车以太网类型。它描述了汽车以太网市场中使用的标准和结构。

定义：用于汽车等机动车辆的以太网称为汽车以太网。它是一个物理网络，用于使用有线网络连接汽车内的各种组件。这种以太网类型具有以下特性：
• 应支持无 EMI/EMC 问题的高数据速率
• 应满足延迟、同步和带宽要求。
• 应通过以太网电缆供电
• 应支持分布式网络架构进行通信
• 应使用基于 TCP/IP 的协议

图 1 描绘了汽车以太网，其中 PHY 应兼容以支持通过单双绞线传输数据。PHY 使用 MII（媒体独立接口）与 MAC 层连接。TCP/IP 等上层协议驻留在微控制器的 SoC 上。

早些时候，由于以下原因，以太网不可能用于汽车和其他机动车辆。
• 以太网无法支持 100 Mbps 数据速率的 EMI/RFI 要求。射频噪音太大。
• 无法满足微秒范围内的低延迟要求。
• 很难控制不同流率要求的带宽分配。
• 难以在多个设备之间实现同步。

汽车以太网市场中使用的标准和剖析

图2 汽车以太网剖析
如今，智能化车辆由高级驾驶员辅助和控制以及信息娱乐系统组成。汽车中不同车辆组件之间的通信有多种专有标准，例如在电线上运行的模拟信号、MOST（媒体导向系统传输）、flexray、CAN、LIN、LVDS 和以太网技术。车辆中的每个组件都有自己的接线和通信规范。

为了满足车辆规范，已经开发了新的和对现有 IEEE 标准的修改，例如 IEEE 802.3 和 802.1。

以下剖析和标准用于汽车以太网市场。图 2 描绘了汽车以太网从第一代到第三代（2020 年）的估计进展。
• 100Base-T1（单双绞线上的 100 Mbps 以太网，用于汽车应用）
• 1000Base-T1（单双绞线上的 1000 Mbps 以太网）
• IEEE 802.1 音频/视频桥接 (AVB) 指定优先级排队、时间同步和流量塑造用于车辆。

汽车以太网类型

以下是汽车行业使用的以太网类型。
• 一对以太网 (OPEN)
• 节能以太网
• 以太网供电 (PoE)
• 千兆以太网 (GIG-E)