车载以太网技术优势和应用实践与趋势挑战.docx

汽车智能化、网联化，甚至自动驾驶大浪已经来临：浪潮带来的是ADAS技术的不断革新、高品质车载娱乐影音的影音推进、以及OTA远程升级、V2X、大数据、云计算等一系列技术的发展:这推进了车载网络容量需求的爆发式发展,显然这己经超出rCAN或F1.eNRay等传统车载网络的历史使命.这也正是以太网与汽车深度拥抱集成的契机。车载以太网不仅具备了适应ADAS、影音娱乐、汽车网联化等所需要的带宽，而且还具备了支持未来更高性能的潜力（如自动驾驶时代所需要的更大数据传输）。它将成为实现多层面高速通信的基石，相对于20世纪90年代的控制器局域网（CAN）革命，它的规模将更大，意义将更深远.专家预测，到2020年，汽车中部苦的以太网端口将达5亿个。Ethercnt.FIexRay.MOST节点装载数量预测、传统汽车总线技术I、传统车我网络当前主流的车载网络主要由CAN、1.IN、FICXRay、MOST,1.VDS等构成。除了1.VDS这些网络标准基本上都是面向汽车行业制定，有着浓重的汽车行业特色。表1中对各种不同网络形式对了简要的对比。表1传统车载网络对比6tt*VM蟒柘林吟构依介的优劣P11IMMCANISdNtS总线In俯也低共g介嗫1.IN192Kbi1.总找RM1.AJE低共享介质假借蜜控制FIcxRiy21OMbiVs6ttVV.V火令飞tf*««微本岛武季介峨*实N技MOSTISOMbM环彩H沿t高仅有取个如像九娱乐紧惟1.VDS655MbI1.勺点弱点anti.的玄高It事修tt个摄像头、W写我助UICAN主要用于车上控制数据传输，是现役车教网络应用最为广泛的标准，最大传输速度为IMb/s,可以说兴起于20世纪90年代的控制器局域网（CAN）革命,对于整个汽车电子行业发展的推动是巨大的。UN是一种低成本通用串行总线，住汽乍领域主要用于车门、天窗、座椅控制等，最大传输速度为20kbs.F1.exRay是继CAN和1.IN之后的新一代汽车控制总线技术，I可样属F共享式总线技术，带宽可达IOMbps,F1.CXRay的主要优势在于相比CAN总线具有较高的带宽，可以满足汽车关键应用的要求，但是同样作为共享式总线技术，其成本却很高，主要适用于中高端车中的线控系统（如悬架控制、变速箱控制、制动器控制,转向控制等），MOST主耍支持的多媒体流数据传输，MOSTI50标准的最大带宽为150Mb/s的，在车载多媒体数据传输应用较多，MOST1.50支持基于IP的应用程序，由于旅一供应商的问题，基础开发成本较高。1.VDS是一种电气数字信号系统，通过钢缆双绞线传输高速数据（最高可达850Mb/s,最长传输距离Iom）.是计兑机总线的一部分。在汽车领域1.VDS主要用丁解幕和摄像头之间的数据传输，2,深度拥抱的契机如果说2013年宝马在X5仅仅是拉开了以太网进军车载系统的惟暮（图例），那么可以富不夸张的说时至今日以太网与汽车将迎来一次深度拥抱的契机，它们也聘共同演绎一场“融合”大戏。宝马车载以太网搭载大家耳熟能详的摩尔定律告诉我们微处理器上的晶体管数目每两年就会增加一倍：这一定律似乎同样适合汽车行业，随着处理器运算能力和硬件的高速发履，使得许多创新在汽车环境下得到迅速推进，汽车电子产品在整车中所占比全也与日俱增,连接ECU的网络带宽需求也相应的增大,这一需求将远远超出CAN或FIexRay等传统车载网络的容量极限，此外，伴I®若车辆网联化、智能的推进，智能手机与车数设符的联动、云和大数据的运用，以及高级驾照!辅助系统（ADAS）的普及，构筑新电子网络总线平台已经成为新一代汽车的必然任务，一直被汽车行业拒之门外的以太网不会放过这次绝佳的契机。©未来智能网联汽车二、车载以太网技术1、车载以太网相关优势低成本下的高带宽新的汽车功能，如自动泊车系统、车道偏离检测系统、自点检测和高级信息娱乐系统等引发了对新的数据总线需求。显然未来我们需要的是更加开放、高速,I1.易于与其他电子系统或拧设备集成的军教网络，同时有助于减少功耗，线束重信和部署成本.对丁上述需求以太网似乎能提供一揽子的解决方案，以博通公司采用的突破性BroadR-Rcach技术为例，其可用单对的非屏蔽双线线进行信号传输，并能帔提供I(M)Mbit/s及更高的宽带性能，并使电缆重量减轻30%、降低连接成本可达80%。2015年CES发布的下一代BrOadR-RCaCh车载以太网芯片支持不同应用的多种协议和功能传统军戏网络支持的通信协议较为单，而车载以太网可以同时支持AVB、TCP/IP、DOIP.SoNIP等多种协议或应用形式。其中,EIhemeIAVB是对传统以太网功能的扩展，通过增加精确时钟同步、带宽预留等协议增强传统以太网音视频传输的实时性，是极具发展潜力的网络音视频实时传输技术。SOME/IP(SCa1.ab1.eSerViCe-OrieniedMidd1.ewarEon1.P)则规定了车权摄像头应用的视频通信接口要求，可应用了车教摄像头领域，并通过AP1.实现驾照!辅助掇像头的模式控制。作为AVB协议的扩展，车载时间敏感网络(TSN,TimcSenSitiVeNeIWOrking)则引入时间触发式以太网的相关技术，能高效的实现汽乍控制类信息的传输.此外，IGbi1.速率通信标准的车载以太网同时还支持POE(PowcrOvcrEthcrnct)功能和而效节能以太网(EEE.Encrgy-EfTicicniEthcmct)功能，POE功能可在双绞线传输数据的同时为连接的终端设备供电，省去了终端外接电源线，降低了供电的更杂度。适应未来的能力历史经验告诉我们，以太网之所以长期以来如此成功，主要原因之一便是以太网是一种可持续更新、发展的技术。在经历了标准以太网(10Mbps)、快速以太网100Mbps)和千兆以太网(GigabitEthemet)推进和发展后，以太网还在继续着不断的自我迭代升级.当然在支持带宽持续增长的同时，它任然保持对原有系统的兼容性。所以说：一旦以太网技术推广至汽车行业，它带来的不仅仅是一种成熟的通信技术，更是一种对未来的适应能力。无线功能多年来，最能体现以太网是如何适应新需求的,发掘新潜力的事例之一就是当前非常潦行的无线网络wi的引入.类似于Broadcom公司的BroadR-Rcach,WiFi也有专供汽车使用的变体，“汽车环境无线存取"WAVE；2010年发布的IEEE«02.I1.p通信规范对WAVE进行了定义,后被写入1EEE8O2.112012主标准中。车我以太网的普及无疑将成为WAVE引入汽车最佳催化剂，而在智能交通时代，WAVE也将为V2X提供新的想象空间。V2X通讯场景2、车载以太网发展趋势&-»"»"*«车我以太网技术发屣路线以太网作为i种新型车载网络的进入汽车网络，肯定是无法一蹴而就，在短期内是无法取代现有的乍载网络，因此以太网在进入汽车网络时号虐分阶段、从子系统开始逐步深入，并最终统筹汽车网络的演进过程.现今可预期的车载以太网的发展主要可分为三个阶段：第一阶段（已经有实用案例），基于DoIP标准的车载诊断系统（OBD）和ECU软件刷新。以ECU软件刷新为例，和原有的CAN（IM/S）相比，刷新时间将缩短为原来的百分之一，该应用将大大提升诊断和刷新效率，节省时间、生产及服务成本。第二阶段车载以太网在信息娱乐系统和驾驶员辅助系统的使用，伴随若BroadR-Reach技术的日益成熟和标准化的不断推进,基于AVB.SOME/IP等技术将逐步推广使用，车教以太网将以单节点或多个节点的形式进行搭我，如使用商分辨率的IP摄像头的全景泊车等驾驶辅助系统，多屏互动的i清信息娱乐系统等进入人们的视野。基于乍我以太网技术的全景泊车第三阶段，前两个阶段专注下一个特定的应用领域，在经历的前两个阶段的积累和磨练，第三阶段将使用以太网为车载网络骨干，集成动力总成、底盘、车身、多媒体、辅助驾驶，真正形成一个域级别的汽车网络。3、挑战虽然不乏OPENA1.1.IANCE、IEEE、AVNU,AUTOSAR等组织在积极推动车我以太网的发展，但是各类标准的完善和落地还需一些时日；虽然BnWdCOm、NXP,Marve1.1.等半导体公司对车载以太网保持着积极的研发投入，但是市场上其他各类配套开发、测试技术似乎才迈出“万里长征第一步工因此，现阶段对T车载以太网的推进而言相关开发工具、配套测试装备的相时匮乏将成为最大的难睡。此外，车载以太网的引入，将给汽车带来新的数据信息安全风险，相关应对措施也值得开发人员的思考。OPENA1.1.JANCEIEEE车载以太网标准化组织三、基丁域控制器的混合车我网络如第二部分所述，汽车电子发展的趋势似乎表明以太网将取代CAN成为舛干网，而子网将是由若干域控制器（DomainControIIcr）组成的车载网络结构。如图，该乍载网络以高速以太网作为骨干，将5个核心域控制器（动力总成、底盘控制、车身、娱乐、ADAS）连接在一起。各个域控制器在实现专用的控制功能的同时，还提供强大的网关功能。这种基于域控制器的架构改变传统的车载网络中ECU到ECU的点到点通信方式，如：在车身控制域内部，各部件通过CAN、1.1.N沟通实现数据共享（类似于传统下我网络架构），在娱乐子网中，娱乐域控制器与其子部件的通信将通过以太网实现；当一个域需要与其他域交换信息时则经由网关、以太网路由实现。M准U1.kM面向域控制器的混合车载网络架构四、总结当然，这并不意味者车载以太网将策底顿覆传统的车教网络.这些传统车载网络不仅价格低廉、久经考验而且性能稳定。以太网不会完全取代所有车载网络,尤其是CAN、1.1.N,这两种网络在许多方面还保持着对以太网的优势。汽车电子元件多元化也意味网络模式的多元化。以太网的目标不是去颠覆原本没有问题的地方，而是填补新形势下的需求空白，让我们一起期待这一时代的到来。车载以太网：优势、技术与应用实践O1.车载以太网的独特优势1.1.多功能技术代替单技术传统CAN总线只能满足ECU特定的CAN协议，而以太网可作为雷达、摄像头等传感器验证，支持时间同步、音视频应用，甚至可兼容互联网基础数据，这就能说通为什么今天它在汽车行业处于完全爆发的状态了。1.2 高速率与强突破性车载以太网能在汽车领域普及主要是根据高速率和强突破性这两个特点。现在1.Mf100OM基本上被每个OEM都以这样那样的方式使用，或者计划使用。2.5G、5G.IOG技术正在应势而生,很多J.家推出了对应工具。另外，从传统以太网到车载以太网转变也与EMc突破有关.100base-TX无法具备EMC功能，ooBASE-T1.可以依据物理层转换技术,适配更便宜的电缆和连接器，进而解决不带屏蔽即可满足电磁技容性的需求。所以说乍栽以太网突破性强，也是被广泛应用于汽车领域的重要原因之%02.车我以太网技术解析2.IIS0/0SI参考模型以太网协议模型支持结构成层以及重组和独立开发。在IntCn1.CtModC1.中将5-7层进行合并，融合了数据磁路层和物理层，共计四层：但考虑到功能描述的详细性，创建了五层模型，即在会话J3表示层、应用层合并为应用U的基础上,保留物理层和数据链路层。因此将五层模型定义为最佳协议模型，TCP/IP也采用了五层模型结构。各层协议分布1.3 物理层：传输方式与接口设计与100BASE-TX相比，100BASE-T1.只用一对非屏蔽双绞线(UTP线缆和专用连接器)开启全双工模式，成本、重量和电磁兼容性更高。用汽车专用接口MQSfMATENETfHMTD来替代传统RJ45数水晶头,编码方式也由PAM3代替/PAM5,将逻辑的-1,0,I转化为在双线线上的电压C1.4 数据链路层：以太网帧结构以太网帧结构如上图，由目标MAC地址、源MAC地址、帧类型、IP数据包和校验值构成.在抓包过程中目的MAC地址和源MAC地址已经被解析出来,报过帧类型也可以在wireshark工具中查看到”以太网最大帧：6+6+2+1500+4=1518字节以太网域小帧：6+6+2+46+4=64字节基于CRC32的Fcs(HanwCheckSequence),如果接收到错误FCS的以太网帧，该帧被丢弃V1.ANTag的EthcrTypc为0x81.(X)iV1.ANID(VID)作为V1.AN的唯一ID1.5 网络层:以太网IP路由配置路由：当IP数据报文的源设备和目的设备不在同网络中时，数据报文必须使用中间系统转发，这一过程被称为路由。IP地址是数据包传输系统的一个至要组成部分。IP路由转发过程示例：目的网络/掩码出接口下一跳10.1.1.0/24GE0/0/01.1.1.2路由配巴遵循的规则：最长匹配原则：选择掩码圾长的条目路由优先级(根据协议来)：DreectO：OSPF-1()：Static60：RIP-I(X)路由度量：CoS1.越小越好1.6 应用层：SOMEaP协议SoMEaP主要为应用层提供AP1.接口，创建CS接口，通过TCPuP协议进行通信。而SOMEuP的访问方式分为三种，分别是事件通知，远程过程调用和访问进程数据。事件通知：与传统的CAN通信类似，服务端周期性或者事件变化事件向客户端发送特定的数据。远程过程调用：是当客户端有请求的时候，向服务端发送请求命令，服务端解析命令，并作出相应的响应。访问进程数据：可以使客户面向服务器写入(Se1.tCr)或者读取(GC1.tCr)数据。数据格式如下：03.车教以太网应用场用3.1 点对点转换：实现高效数据传输通过车戏以太网转换器实现IO(X)BASE-T1.与I(XX)BASE-TX在物理层点对点的转换，并且不存储和修改任何数据包.还可以进行ECU开发、程序改编、诊断测试等服务，让工程和拥有便捷的测试工具。3.2 端口镜像：记录与仿真的重要手段端口镜像将指定源的报文更制份到目的端口。股是在不影响网络通讯的情况下，将源数据进行复制，通过观察端口发送到监控设符上，进而判断网络中运行是否正常.Switch_1.-P2：为源报文数据流经端口S3P8：为目的端口,也称观察端口原理:PC可以通过RJ45用接口线接入，远程配置交换机内部端口镜像功能，进而记录SWiICh-P2到SwitcIO-PO的流量，进行诊断分析和仿真测试。3.3 MACSeC通信验证：保证数据安全性随着车辆内ECU数量、数据传输以及内部连接性越大，暴露在网络攻击中的风嗓越大MACsec技术是必然产物.MACsec称为媒体访问控制安全，是IEEE针对MAC层提出的标准化安全解决方案，提供无连接的用户数据保密性、帧数据完整性和数据源真实性。带仃MACsec技术的硬件可以解密高速MACsec流星并记录，检查ECU上的MACsec实施情况.U.车我以太网实践经验分享4.1 通讯协议栈设计协议栈支撑ECU在车内使用不同协议来交换数据，不同的OEM会仃不同的选择，因此在开发过程中也带来/新的问题.如果主机厂用了新的协议，没有人实际测试过它，那么实现的质量就会降低，并且测试开发需要时间与人力成本。如果成图获得流畅的以太网SOP,建议选择已经成熟的协议栈，尽可能与主流保持”致，不要在协议栈上竞争。4.2 网关的必要性在引入互联网时，我们就明白从传统的总线到以太网通讯类型有若很大的区别。因此在每个主机厂的设计中，都会发现gateway的存在。把传统总线连到以太网系统中有3种方案：1 .通过应用忆网关，在应用程序中直接转换信息：2 .将总线数据放巴于包进行封装，以服务传输，例如SOMEIP服务；3 .直接用UDP来传输CAN等数据。无论选取哪一种，网关都需要翻洋大量数据，这限制了网关的可扩展性：另外，两个协议之间搭建桥梁，也需要处理很多问题，包括一些安全性指标等。1.1.此，我们需要尽可能简化网关，提尚网关的可扩展性。4 .3网络设计理想情况下，我们可以自动协商百兆、千兆、万兆，甚至可以降低为Ibk但实际想一下，现有一个800M的数据流，传入到100M的链路，不同速度等级让我们不得不说慎，因为这会导致网络处于危险之中。有些交换机可能会丢弃数据包，或者链路速率较快传入较慢链路中会丢失数据。这就是为什么在网络设计中你必须做些什么来处理不同链接速度。为此，我们可以将网络分成更小的单元，使用V1.AN、组播等，防止不必要的数据量传入。还可以在交换机进行流量整形，监控流量防止网络被滥用.优化设计网络拓扑等等。总之，在车载以太网的道路上我们还需要更多的技术挖掘与经验积累，尽管在应用中存在/一些困难和挑战，但伴随着行业创新，这些问题都会迎刃而解，让汽车电子技术愈演愈烈。汽车以太网技术发展现状与由势探究随着半导体技术和智能化技术的发展演进，越来越多的新技术在汽车领域得到了推广，汽车电器成本在整车成本中所占比重也在不断增长，实现车载控制器间数据交互的网络带宽也日益增长，CAN、F1.CXRay等传统汽车网络带宽极限很难满足新一代汽车的发展需求。此外，伴随着车辆网联化、智能化的推进，云和大数据的运用，以及自动驾驶技术的发展，基于新的汽车网络技术，构筑新的汽车网络架构已经成为开发新一代高性能,高可靠性汽车的必然基附“I汽车网络技术发展1.1 典型汽车网络技术现今汽乍普及的网络技术主要有CAN、HeXRay、1.IN、MOST和1.VDS等。以上通讯协议主要是由汽车行业联盟组织发起后推广的，承我着深厚的汽车工业色彩。CAN是使用最为广泛的汽车通讯技术，可用于各类控制指令、交互数据的传傩，传输带宽可达IMbpsoFIexRay技术带宽可达20Mbps,可支持多种拓扑形式，但成本相对较高，主要运用在中高端车线控系统，如线控转向、线控换挡和制动器控制等。1.IN是一种低成本汽车通用串行总线,最大传输速度约20kbps,适用于对网络的带宽、性能或容错功能没有过高要求的应用，如车门、车窗和后视镜的控制等。MOST总线主要运用场景是多媒体流数据传输，以MoSTI50为例，其最大传输带窕可达150MbPs但因为供应链体系相对单一，开发成本高，主要用户中高端车载影音系统。1.vDS一种施于电气数字信号的通讯技术，对线束要求较高，通常采用铜缆或双绞线作为高速数据的传输介质，主要用于数字视频传输，如全优系统屏幕和摄像头间的图像数据传输。1.2 汽车以太网技术如图I,2010年博通（BrOadCOm）公司提出的BroadR-ReaCh技术。该技术可实现以单对非屏蔽双绞线为传输介质的汽车以太网通讯，在提供100MbPS及更高的带宽性能的同时可满足汽车电陂兼容要求。此外，汽车以太网技术能仃效降低网络狂杂性和线缆成本，线束约可减重30%.100Mbpsymmtric4operationusingstandardEthernetPHYcomponents图IBroadR-Rcach技术示意图2汽车以太网技术现状分析2.1 汽车以太网技术联盟目前推动汽车以太网技术应用与发展的组织包括：OPENAIIianCe(Onc-PairEthcr-NctAIIianccSIG)联盟，主要致力于汽车以太网推广与使用，该联盟通过推进BroadR-Reach单对非屏蔽双线线以太网传输技术的标准化和汽车以太网标准的完善逐步实现汽车以太网技术标准的开放系统的创建。IEEE(InstituteofE1.ectrica1.andEIectronicsEngineers)电气和电子工程加协会则根据汽车行业需求，对汽车以太网的物理层和上层通信协议进行标准化，其中，IEEE802.3主要负货定义传输物理层的标准，IEEE8O2.I则主要负於定义二层数据链路中的标准。AVNU联盟关注的是汽车以太网上层协议，该联盟是个旨在创建了个可互操作的生态系统的社区，通过认证使用开放标准来满足不同应用程序的精确计时和低延迟通讯需求。AUTOSAR(AU1.OmOtiVCOPCnSyStCmArChitCC1.urC)即汽车电子软件标准的联盟.，从AUTO-SAR4.0版本开始包含汽车以太网相关内容，主要为Do1.P协议，新版本中已经支持乍我EthernetAVB以及SOME/IP协议。2.2 汽车以太网技术优势2.2.1 低成本下的高带宽智能网联汽车浪潮卜.，自动驾驶系统、智能座舱系统和车辆大数据采集等引发了4：辆对总线带宽需求的爆发式增长。新代汽车需要的是扩展性强、高带宽,且易于与其他控制器或系统交互的车载网络技术，问时有利减少功耗、线束重量和成本。对于上述需求汽车以太网技术是一种很有优势的解决方案，以BroadR-Rcach技术为例，能在能提供100MbPS及更高的宽带性能同时实现30%的线束减重、80%通信连接成本降低。2.2.2 支持多应用场景的协议献典型车载网络技术支持的通信协议相对单一，而车栽以太网技术可同时提供包括TCP/IP、AVBxSOME1IP,DOIP等多种协议旅。作为传统以太网功能的犷展，AVB基于新增的精准时钟同步、流预阳、队列控制等协议，可提升传统以太网音视频传输的实时性，是极具发展潜力的网络目视频实时传输技术，车栽时间敏感网络(TSN,Timc-ScnsitivcNciworking)是AVB的进一步拓展，TSN引入时间触发式以太网的理念，能满足汽车控制类数据的传输的超低时延要求，可用于自动驾驶数据、乍辆控制指令传输等高实时性要求场景。SOME/1P(Sca1.ab1.eservice-Oriente(IMidd1.ewarEonIP)则定义j'面向服务的通信传输方法,与传统CAN/1.1N等总线面向信号的通信方式有显著的差别，是新一代面向服务汽车网络架构（SOA）的关键通讯技术。此外，IGbi1.速率通信标准的高速汽车以太网将实现POE<PowerOverEther-net）功能和高效节能以太网（EEE,Energy-EffiCiemEIhemeI）功能，POE功能可在双纹线发送数据的同时为网络的终端设备提供电源，省去终端外接供电，降低了线束麓杂度。2.2.3 无线功能无线网络WiFi技术的发展是最能体现以太网是如何适应新需求的、发掘新潜力的事例之一。类似TBroadR-Reach,WiFi技术也有面向汽车工业领域的变种，即汽车无线存取技术（WAVE：在通信规范IEEE8O2.1.1.p中对WAVE进行了详细描述，1EEE8O2.1I2OI2中也纳入了相关章节进行定义。汽车以太网技术的推广将成为WAVE普及的最佳载体，在智能交通领域，V2X也将为WAVE技术提供重要应用场景.2.2.4 可扩展性强以太网的可持续更新及我容扩展技术，是其能在互联网技术的发展中永葆生机关键因素之在完成标准以太网（IOMbps）,快速以太网（I（X）Mbps）和千兆以太网（IO（X）MbPC演进和迭代后,以太网还在不断的自我更新扩展：它不但完成了持续性带宽扩容，还维持了对原有协议的兼容性。聘以太网技术运用到汽车领域，引入的是一种稳定的高带宽通信技术，更给汽车带来了一种对潜在场比的扩展能力。2.3 汽车以太网的发展趋势231汽车以太网技术的应用作为一种新的汽车网络技术，汽车以太网在汽车的搭载普及不是一蹴而就的，它不会在短周期内完全代替现有车教网络技术。在进入汽车领域后，军戏以太网技术更多的是先从部分子系统慢慢融合，并最终推进汽车网络架构的演进过程。如图2,当前可预期的车载以太网技术的运用可归纳成如下阶段：图2汽车以太网技术应用发展路线第一阶段，面向汽车诊断功能<OBD）和ECU软件更新的Do1.P协议的推广运用。以ECU软件更新为例，相对传统基丁CAN的刷新（IMbPC,刷写带宽可提高100倍，此举将显著提裔汽车诊断和软件更新时效性，降低生产和服务成本。第二阶段，面向智能座舱和智能辅助驾联功能的推广使用，由于BroadR-Reaeh技术不断完善，产业氛围的形成。基于SoME"P、AVB等协议,车载以太网技术会以独立的节点或小范围内子系统的形式实现量产，如使用商清以太网摄像头的环视泊车系统，基于以太网传输的多屏互动的高消智能座舱系统等。第三阶段，上述阶段更多的是聚焦于个别指定的子系统，基于的前两个阶段的枳累，相开启以太网为汽车主干网络，集成动力总成、底盘控制、车身控制、数字座舱等，形成一个跨域汽车以太网网络，并逐步引入TSN,GigaMbPS超高速汽车以太网等技术。2.3.2基于域控制器的混合汽车网络拓扑汽车电子电器网络架构演进方向预示若以太网符替代CAN成为高速主干网，基于域控制器(DomainCOngIICr)构建的网络拓扑将成为子网系统。如图3,该拓扑中以太网为主干网络，将车载域控制器系统(车身域、底盘域、动力域、信息娱乐域、辅助驾照!域)进行而速互联“域控制器除了完成专用的控制逻辑外,还将作为子网关实现港域数据交互功能。面向域控制器的网络拓扑改变传统车辆网络架构中控制器到控制器的点对点交互方式。新架构中，如：车身域内部，各控制器基于CAN、1.IN总线完成数据交互(类似于传统汽车网络架构)，在信息娱乐域中，娱乐域控制器与其子部件的通信将通过以太网实现；如一个域需跨与其他控制器交互信息时则需经由车域网关经以太网路由完成。图3以太网为主干网的混合汽车网络拓扑示意233汽车以太网带宽扩展针对不同场景下通讯带宽需求，汽乍以太网在100base-Ti的基础上进行了扩展，目前汽车以太网己经正式发布的技术标准包括：I(X)MbPs汽车以太网IEEE8O2.3bw(100BASE-TI),I(XX)Mbps汽车以太网IEEE8O2.3bp(IO(X)BASE-T1.)、IOMbps汽车以太网IEEE802.3cg(IOBASE-TIS：IOMbpsSing1.ePairEthernet)和GigaMbPS级汽车以太网1.EEE802.3ch(Mu1.ti-GigAuioniotiveEtheniei).值得注意的是与百兆汽车以太网和千兆快速以太网相比，IOM汽车以太网采用了总线型的拓扑结构，如图4所示，该拓扑可支持25m总线传输。IoM汽车以太网的以上特性，可应用于动力系统、底盘系统、车身系统、音频系统、超声波雷达等大部分车辆功能系统.未来技术成熟后，有可能会替代现有的车辆CAN总线系统。图410M以太网总线式拓扑示遨图3汽车以太网技术的挑战虽然在汽车以太网标准制定方面有OPENA1.1.1.ANCE、IEEE、AVNU.AUT0SAR等组织枳极推动，但是各类规范、标准的丰富和量产落地还需一些时日；虽然博通、恩智浦、马威尔等车载芯片供应商对汽车以太网维持着高增长的研发投入,但是相对于传统CAN/1.1N通讯技术，目前市场上其他各类配套开发、测试技术还处初级阶段.81因此，当前技术标准的完整体系构建、配套产业供应链的形成是车载以太网推广普及出要挑战。此外，随着汽车以太网的引入，全新的汽车网络拓扑，更为丰常的应用场景将给汽车带来新的信息安全考验，相关应对策略也值得汽车行业从业者进步思考。4总结汽车智能网联化大浪已经来临，ADAS技术的快速革新、高品质数字座舱、OTA远程升级、5G通讯技术等的运用推进着车载网络带宽需求的爆发式增长。拥有高带宽的汽车以太网能很好的满足上述需求，且针对未来更高性能需求，其可扩展支持超高Giga比特带宽，超低时延TSN时间敏感型以太网技术等显然，汽车以太网将成为构建新一代汽车高速通信网络架构的基石，相对于上世纪末CAN通讯技术给汽车工业带来的变革，它将更具革命性。当然，汽车以太网技术的发展也面临若行业配套发展刚起步、新的信息安全风降等众多挑战，让我们一起期待汽车以太网技术的发展.参考文献李海宁.基于EthcmctAVB的汽车混合网络的分析与设计D重庆邮电大学,2016.孟祥坤,张起朋涨宏伟.车载以太网技术发展与测试方法研究(汽车电2S.2019.(05):40-44.3孟超.基于以太骨干网的域集中式网络架构设计与验证D吉林大学,2018.|4|吴良晓.汽车网络通信总线现状及发展IJ.汽车实用技术,2019,(02):203-204.|5提芳.车载时间敏感网络流预留协议研究D导师：陈晨,西安电子科技大学.2018.|6|杨光.潘俊家.崔根群,安康.朱永健.乍载以太网TCP/IP协议致性测试系统研究J现代电子技术,2020,43(07):29-33+38.李志涛.车载以太网系统测试的研究与分析JJ.汽车电器,2019.(10):9-12.8王奇.田丽媛.车载以太网技术发展与测试方法研究J.网络安全技术与应用,2019.(10):116-117.9董明,张久庆,潘欢,杨尚咏,刘荣涛.车载以太网网关的设计和应用J.中国集成电路,2019,28(06):55-59.