以太網(wǎng)

以太網(wǎng)是家庭和辦公室中常見(jiàn)的高速接口之一，并且正在成為車(chē)輛的主要通信協(xié)議。一些車(chē)輛使用以太網(wǎng)來(lái)傳輸各種高速數(shù)據(jù)；雷達(dá)和激光雷達(dá)模塊等汽車(chē)應(yīng)用使用單線對(duì)以太網(wǎng)技術(shù)。單線對(duì)以太網(wǎng)使用以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，但數(shù)據(jù)通過(guò)單根雙絞線進(jìn)行傳輸，從而降低了車(chē)輛中的電纜重量和成本。

以太網(wǎng)是一種封包化系統(tǒng)，在該系統(tǒng)中，網(wǎng)絡(luò)各部分節(jié)點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)包會(huì)傳輸信息。與 CAN 總線一樣，以太網(wǎng)是雙向的，并且任何單獨(dú)鏈路上的速度都隨著系統(tǒng)上的節(jié)點(diǎn)數(shù)量的增加而降低。對(duì)于單線對(duì)以太網(wǎng)，任何單獨(dú)鏈路上的速度都限制為一個(gè)特定的速度（10Mbps、100Mbps、1Gbps），并且鏈路上不會(huì)發(fā)生動(dòng)態(tài)速度變化。不過(guò)，單線對(duì)以太網(wǎng)可以通過(guò)鏈路傳輸數(shù)據(jù)，速度比 CAN 總線快 1,000 倍。改為單線對(duì)以太網(wǎng)將優(yōu)化 CAN 總線上的數(shù)據(jù)傳輸速度，但由于以太網(wǎng)每個(gè)節(jié)點(diǎn)的成本較高，因此它可能不會(huì)取代（而是增加）CAN 總線。

如今，有些汽車(chē)使用單線對(duì)以太網(wǎng)來(lái)滿足備用攝像頭和雷達(dá)等數(shù)據(jù)密集型要求。例如，德州儀器 (TI) 的 DP83TC812S-Q1 和 DP83TG720S-Q1 是單線對(duì)以太網(wǎng)物理層 (PHY)，根據(jù)汽車(chē)電子委員會(huì)-Q100 1 級(jí)和 2 級(jí)進(jìn)行篩選，并包含環(huán)回測(cè)試模式，有助于實(shí)現(xiàn)符合電氣電子工程師協(xié)會(huì) (IEEE) 802.3bw 和 802.3bp 汽車(chē)標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)診斷。要通過(guò)以太網(wǎng)傳輸視頻，即使只有一個(gè)視頻通道被傳輸，視頻也必須在源端進(jìn)行壓縮，然后在目標(biāo)端進(jìn)行解壓縮，避免超過(guò)以太網(wǎng)帶寬限制，這與 FPD-Link? 技術(shù)不同，該技術(shù)允許傳輸未壓縮的視頻數(shù)據(jù)。對(duì)于備用攝像頭等應(yīng)用，攝像頭中需要有一個(gè)相對(duì)較高的功率處理器來(lái)充分壓縮圖像，使其進(jìn)入以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)。

反過(guò)來(lái)，對(duì)大功率處理器的需求意味著攝像頭的物理尺寸更大且更昂貴。與不需要大量圖像處理的方法相比，攝像頭的功率損耗更高。該解決方案的另一個(gè)缺點(diǎn)是視頻壓縮和解壓縮會(huì)增加鏈路的延遲。如果多個(gè)攝像頭或其他視頻源共享同一個(gè)以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)，則需要在壓縮量（和相應(yīng)的視頻質(zhì)量）與支持的視頻通道數(shù)量之間進(jìn)行權(quán)衡。通過(guò)在汽車(chē)內(nèi)以分層配置設(shè)置多個(gè)網(wǎng)絡(luò)，可以減輕這種限制?？赡苡幸粋€(gè)網(wǎng)絡(luò)只處理發(fā)動(dòng)機(jī)控制和診斷，另一個(gè)網(wǎng)絡(luò)處理后座娛樂(lè)系統(tǒng)和音頻系統(tǒng)，還有一個(gè)網(wǎng)絡(luò)處理駕駛員輔助功能，例如視覺(jué)增強(qiáng)攝像頭。最后，單線對(duì)以太網(wǎng)提供比 CAN 總線更高的容量來(lái)傳輸雷達(dá)和激光雷達(dá)等數(shù)據(jù)，但代價(jià)是復(fù)雜性更高，但仍然難以處理視頻等高帶寬應(yīng)用。