利用以太网推动汽车电子人性化发展 ——专访Broadcom公司基础设施和网络集团汽车网络产品高级产品线经理 Timothy Lau

The products of auto electronics are no longer considered as a series of independent modules irrespective to each other, but gradually evolved step by step into an auto carried network much more seamless. Through use and by verification, mutual connected by Ethernet technology based on IP (Internet Protocol), the auto manufacturers can shorten the gap between recreation content and function in a single network, and greatly reduced the cost of mutual connection and weight of cables. Here, the Broadcom Company, Basic Establishment and Network Group, the High Class Product Line, Auto Network Product, the Manager, Mr. Timothy Lau has the solution for the industrial circle.

随着家用电子产品的日趋成熟，消费者对家外之家（车内）所使用产品的互连性、安全等级和舒适性的期望值变得越来越高。汽车电子网络化，成了未来智能化汽车一个非常重要的发展趋势。因此，随着科技的不断发展，车载电子产品的数量和复杂性都在不断提高，旨在把握住消费者对驾驶体验的预期，占得市场先机。而碰撞警示系统、舒适性控制系统、信息娱乐系统和先进驾驶员辅助系统只是当今众多复杂应用的冰山一角，这些应用对车载网络间的带宽和互连的需求日益增加。汽车制造商和OEM厂商必须通过不断创新来有效地满足这些需求，而相应的产品市场已成为他们重要的商业竞技场。

在该市场中，汽车电子产品无法再被视为一系列彼此无关的独立组件，而是正逐步演化为一个更为无缝的车载网络。通过使用验证，基于IP的以太网技术进行互连，汽车制造商可以缩小单一网络中功能和娱乐内容之间的差距，并大幅降低互连成本和电缆重量。在此，现任Broadcom公司基础设施和网络集团（ING）汽车网络产品高级产品线经理Timothy Lau为业界破题。Timothy Lau主要负责中小企业的网络技术以及主流消费应用。他拥有20多年的行业技术经验，成功管理了涉及网关市场、移动图形、个人电脑和内存技术网络平台的众多产品。Timothy Lau先生加入Broadcom之前，曾在括NVIDIA、惠普、三星半导体公司担任产品管理职位。

《汽车零部件》： 您如何看待不断演变的车用以太网？

Timothy Lau：以太网对于车用电子产品来说并不陌生，但直到最近，以太网的使用依然仅限于车载诊断系统(OBD) ，而不是面向乘客的众多应用。在服务设置中，乘客离开且发动机关闭时，技术人员才可以使用标准的以太网互连来进行测试和诊断。若要在发动机工作时，实现OBD应用到车载网络的转变，当今的以太网解决方案必须面对包括电磁兼容性(EMC)、耐热性和发射抗扰度等问题在内的严格的汽车行业要求。

同时，供应商面临着既要严格遵守行业管理规定，还要确保整个车内开放式架构的兼容性的挑战。最重要的是，车载系统必须为客户带来真正的改观，而不是成为他们的阻碍。买家希望以最低的价格购买最新的技术和功能。从客户的角度来说，就是要求提升产品的功能、互连性和性能同时，价格必须保持在可承受的范围之内。

《汽车零部件》： 您如何看待车内带宽应用？如何保证不同车型停车辅助系统的通用性？

Timothy Lau：车内带宽的需求远远超出了信息娱乐和导航的范围。事实上，对更高带宽的需求正在重新定义各种汽车运动和安全应用。例如，基于以太网的 360度全可视停车系统可以将多个数字传感器和摄像头与低感光度、高分辨率的图像和视频捕获结合起来，这是将汽车运动管理系统从封闭式的应用过渡到开放式的可扩展驾驶员辅助网络（多个系统可同时在该网络中访问和共享重要信息）的一大创新。

通过将经济的以太网技术与使用价格实惠的 CMOS 图像传感器收集的高分辨率图像相结合，汽车OEM厂商可以有效地将复杂的停车辅助系统扩展到更多车型，从而使重要的辅助功能不仅可以推广到豪华车市场，而且可以推广到非豪华车市场。这种相同的标准化IP技术能够在整车范围内驱动和显示信息娱乐应用的音频和视频数据包，管理车身控制系统、被动式乘员安全装置等。

当今基于以太网的汽车互连解决方案（专门针对汽车行业要求而开发）已将物理层 (PHY)与交换技术相结合，以便在单对非屏蔽双绞线电缆上实现100 Mbps速率。这一创新技术超越了以太网互连使用的传统第五类电缆，允许使用更细、更轻且更为经济的线缆将所有汽车组件进行互连。淘汰了价格昂贵且外形笨重的屏蔽线缆之后，汽车制造商可以大幅降低互连成本和线缆重量（分别可降低 80%和30% 以上）。

通过支持多种低功耗模式，基于以太网的汽车技术可以提供先进的节能功能。遵从 RGMII 和 MII 接口规格可以确保与车内其他以太网设备的兼容性。对于汽车 OEM 厂商来说，这不仅可以实现单一的汽车网络，还可以实现从封闭式的单个应用向开放式的可扩展网络的过渡。

《汽车零部件》： 您觉得从封闭式的单个应用向开放式的可扩展网络的过渡是汽车电子技术发展趋势吗？

Timothy Lau：汽车与外界的通信要求引发了 telematics （车载资通讯 | 远程处理 | 通讯 | 信息服务） 技术的迅速发展。乘客对家外之家（车内）的互连、安全等级和舒适性等方面的期望值越来越高。车内通信的要求将推动封闭式单个应用程序逐步向开放式的可扩展网络发展，并且产生可管理多个应用程序的应用平台。

《汽车零部件》：您如何看待汽车网络的标准化，哪些汽车电子产品从中受益？

Timothy Lau：汽车网络技术的新需求迫使行业领先厂商不断对以太网平台进行标准化处理，这些厂商通过降低产品成本、提高产品性能、实现产品的轻松集成以及提高广泛部署的开放式技术的可用性获益良多。广泛的车内应用（例如，安全系统、信息娱乐系统和驾驶员辅助系统）都必须符合经过不同阶段起草和批准的严格性能标准。

例如：目前改进中的 ISO17215 标准为提供驾驶员辅助功能的车载摄像头定义了视频通信接口。该文档集指定了使用案例、通信协议和高分辨率数字视频接口中使用的物理层要求（基于以太网）。ISO17215 标准将对包括停车辅助系统、夜视系统、车道偏离警示系统、碰撞缓解系统，以及交通标志、盲点和行人检测系统在内的多种系统的视频通信协议进行标准化处理。

车载诊断系统是从标准化中受益的另一个领域，因为各国的OBD流程并不完全统一。目前待正式批准的 ISO/PAS 27145 标准有望解决这一问题，其将建立一个从现有通信平台到全球统一 (WWH)OBD标准的转变方法。该标准旨在成为访问所有 OBD 相关信息的唯一通信标准。根据基于控制器局域网 (CAN)技术的初步通信理念，全球统一的OBD在现有行业通信标准（例如，以太网上的国际互联网协议）的基础上进一步采取了措施。使用 WWH-OBD平台，发动机制造商可使用全球统一标准对发动机进行认证，以使其符合OBD要求。

《汽车零部件》：随着车联网和汽车之间通信的发展，人们对汽车电子的需求有哪些变化呢？

Timothy Lau：随着驾驶员和乘客对数字通信技术越来越在行，他们的需求也变得更为复杂，汽车行业预见到了对车内带宽日益增加的需求。在符合汽车电子产品的严格行业标准要求的同时，OEM厂商推出了高带宽互连，不仅提高了网络性能而且价格经济实惠。

随着基于强大的100 Mbps以太网的系统的大规模采用，新的功能将在广泛的车型中得以应用，从而有助于提升驾驶员安全性、舒适性和信息娱乐等功能。兼容性很高的开放式架构系统将使汽车OEM厂商可以大幅降低网络复杂性和线缆成本。同时，也意味着即将生产出新一代的汽车来为驾驶员和乘客提供各种令人激动的“智能型”新功能。

《汽车零部件》： 未来，车身网络中总线技术的发展情况如何？Timothy Lau：我感觉就车身网络而言，短期内的发展还将呈现多种总线技术并存的情况，包括低带宽解决方案（例如，LIN 和CAN）和高带宽解决方案（例如，以太网），并最终力求降低下一代汽车开发的复杂性，通过将多个网络合并为几个网络或在可能时合并为一个车载网络，可以有效地减少车载网络的数量。由于涉及车型刷新周期的问题，这一发展过程可能需要较长的时间。

《汽车零部件》： 汽车网络标准化建设方面，Broadcom公司做出哪些举措呢？

Timothy Lau：在2011年11月初，Broadcom、NXP、Freescale和Harman公司宣布成立特殊兴趣小组 (SIG)，该小组致力于推动基于以太网的汽车互连（通过单对非屏蔽网络）的大规模采用。BMW和Hyundai作为OPEN联盟创始成员，与该联盟共同致力于解决包括改善驾驶员安全性、舒适性和信息娱乐功能在内的各种行业要求和大幅降低网络复杂性和线缆成本。

标准化对于推出各种创新的最新车载应用来说至关重要，它既可以使汽车制造商满足客户需求，也可以使企业更好地控制经济效益底线。广泛部署的解决方案具有固有的成本和架构优势，不断促进着各种行业应用的基础设施发展。基于标准的解决方案不仅可以缩短上市时间，而且可以确保产品的可用性、生命周期、可升级性和互操作性。这将在打造未来联网汽车的过程中扮演重要的角色，可以使汽车OEM厂商通过开发出成熟的平台并对其进行严格的环境要求验证，将设计风险降到最低程度。

《汽车零部件》： 汽车网络化进程发展中，Avnu 联盟起到哪些作用？

Timothy Lau：Avnu 联盟正致力于网络音频和视频内容的专业级流式处理的发展和推广。在 IEEE AVB（音频/视频桥接技术）Task Group的带动下，该草案标准将为汽车中常见的低延迟应用实现高可靠性的网络传输。AVB是指高服务质量 (QoS) 音频和/或视频在混合用途以太网上的分配，适用于信息娱乐和其他高优先级应用，这些程序要求同步传输，并且要求传送准确无误。