長期以來，作為汽車“神經(jīng)系統(tǒng)”的CAN總線技術曾是汽車廠商宣傳的技術亮點。然而，隨著汽車科技、尤其是汽車電子科技的發(fā)展，現(xiàn)有的汽車“神經(jīng)系統(tǒng)”難以滿足行業(yè)發(fā)展需求。于是，不少汽車廠商開始把目光聚焦到以太網(wǎng)。

一方面，車聯(lián)網(wǎng)時代的到來，讓以太網(wǎng)在汽車領域里的應用成為一種趨勢;另一方面，隨著車載電子系統(tǒng)的日益精密，在具備自動駕駛、攝像頭和信息娛樂系統(tǒng)等功能之后，以太網(wǎng)成為將其融合在一起的最佳選項。有專家預言，以太網(wǎng)技術在汽車上的應用，不僅會帶來汽車“神經(jīng)系統(tǒng)”的革命，也會帶來整個汽車應用的變革。

行業(yè)發(fā)展脈絡漸趨清晰

早在去年11月，根據(jù)《國務院關于積極推進“互聯(lián)網(wǎng)”行動的指導意見》(國發(fā)〔2015〕40號)，工信部就研究制定了《工業(yè)和信息化部關于貫徹落實〈國務院關于積極推進“互聯(lián)網(wǎng)”行動的指導意見〉的行動計劃(2015~2018年)》，其中指出要“加快基于IPv6、工業(yè)以太網(wǎng)、泛在無線、軟件定義網(wǎng)絡(SDN)、5G及工業(yè)云計算、大數(shù)據(jù)等新型技術的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)部署”，“推動成立工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，支持企業(yè)開展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新應用示范，在工廠無線應用、標識解析、工業(yè)以太網(wǎng)、IPv6應用等領域開展應用示范。”該行動計劃的制定，無疑會加快車載以太網(wǎng)技術的研發(fā)工作。

今年4月初，行業(yè)標準制定組織國際電子電氣工程師協(xié)會(以下簡稱“IEEE”)又批準第一個車載以太網(wǎng)標準，以適應汽車市場的需求。IEEE最新定義的車載以太網(wǎng)標準802.3bw名為“100BASE-T1”，用一對雙絞線可以提供100Mbps以太網(wǎng)。此標準不僅可實現(xiàn)每端口100Mbps的高性能帶寬，同時還可顯著降低連接成本并減輕線纜重量。IEEE稱新標準計劃把新舊車載應用程序整合到同一個網(wǎng)絡體系架構中，并減少布線，與其它應用程序共享。

提及以太網(wǎng)在客車上的應用，重慶交通大學公共交通學者王健表示：“車輛車身創(chuàng)新、道路及設施創(chuàng)新和IT信息技術框架創(chuàng)新，是巴士系統(tǒng)中的三大創(chuàng)新。車載IT信息技術與車輛所涉及的工業(yè)以太網(wǎng)技術在內(nèi)容上是一致的，只是兩者所使用的概念不同。工業(yè)以太網(wǎng)的概念多應用于工業(yè)生產(chǎn)之中。從網(wǎng)絡的角度講，就是IT技術的框架結構。即便是未來的自動駕駛，互聯(lián)網(wǎng)通信協(xié)議也是必不可少的組成部分。”

沃爾沃診斷與ECU平臺高級總監(jiān)HansAlminger此前在一份聲明中稱：“車載以太網(wǎng)是一種非常有前途的技術。它能夠為互聯(lián)、信息娛樂和安全領域中的新應用提供所需的帶寬。”而根據(jù)ABI研究公司的研究報告顯示，到2020年以太網(wǎng)車載網(wǎng)絡的覆蓋率將達到40%。

行業(yè)狀態(tài)有別導致發(fā)展迥異

“車載以太網(wǎng)的應用，需要有芯片廠商的支持。只有芯片廠商開始進行相關的研發(fā)工作，以太網(wǎng)才有應用的可能，但國內(nèi)相關部門卻并未意識到這一問題。”歐科佳(上海)汽車電子設備有限公司董事長張小平說，“如果國內(nèi)企業(yè)現(xiàn)在不投入到研發(fā)之中，未來就只能使用別人的產(chǎn)品，當車載以太網(wǎng)成為一種新的行業(yè)標準的時候，我們還是要落后于西方國家。”

在熟悉歐美客車產(chǎn)業(yè)的王健看來，汽車電子產(chǎn)品的一系列協(xié)議分為很多層次，但汽車電子標準SAEJ1939關于商用車的很多協(xié)議并未明確定義，而歐洲關于客車的一些協(xié)議都已經(jīng)做出相應的定義。“典型的例子就是車隊管理系統(tǒng)的標準，它對客車相關的22對數(shù)據(jù)做了定義，比如加速度、減速度。”王健說，“在網(wǎng)絡狀態(tài)下對車輛進行描述，首先要做的就是定義，然后才能提供一個代碼。歐洲早在2002年就已經(jīng)完成這方面的工作，但國內(nèi)到現(xiàn)在也沒有相關標準。既沒有采用歐洲的標準，也沒有自己制定一套標準，更沒有相關的企業(yè)或機構出來倡導。歐洲的標準雖然是幾個主流車企共同制定且并未上升為國家標準，但它作為一種行業(yè)標準，已被美國客車行業(yè)采用。”至于國內(nèi)的發(fā)展現(xiàn)狀，王健認為是整個產(chǎn)業(yè)鏈的問題，并不是單個企業(yè)的原因。

談到為何會造成中外兩種不同的發(fā)展態(tài)勢，張小平認為有兩方面原因：一方面是國內(nèi)沒有產(chǎn)生類似歐洲大型的汽車電子設備的企業(yè)，國內(nèi)企業(yè)往往各自為政;另一方面，在一定程度上講，當前的研發(fā)體系并未起到鼓勵創(chuàng)新的作用。歐科佳(上海)汽車電子設備有限公司銷售總監(jiān)劉景璋則把原因進一步細化，“目前國內(nèi)很少采用以太網(wǎng)技術，主要是跟政策、市場和產(chǎn)品等有關。任何新技術的應用，都需要政策法規(guī)的推動。此外，現(xiàn)在市場上可以用于車輛的以太網(wǎng)通信設備比較少，市場需求有限，至少國內(nèi)需求很小。”

以太網(wǎng)技術有望替代CAN總線

以太網(wǎng)技術誕生于上世紀70年代末，直到近幾年才開始運用于汽車領域之中。隨著汽車智能化正在成為未來重要的發(fā)展趨勢之一，越來越多的汽車產(chǎn)品生產(chǎn)廠家將目光轉向汽車電子產(chǎn)品生產(chǎn)以及相關產(chǎn)品的應用發(fā)展，而汽車產(chǎn)業(yè)也將迎來車聯(lián)網(wǎng)高速發(fā)展的時代。

張小平向記者舉例說：“假如一條CAN總線只能連接10個電子設備，如果增加電子設備，就只能增加布線，車載架構也就變得更加復雜。相比之下，以太網(wǎng)的通信速率是CAN總線的200~300倍，可以大幅降低互連成本和電纜重量。”

“如果此類標準得以推廣，對未來客車電子化的發(fā)展將是事半功倍，反之就是事倍功半。如果國內(nèi)客車企業(yè)各自執(zhí)行自己的標準，對用戶而言，將是很大的負擔。為此，國內(nèi)部分企業(yè)開始做相關的研發(fā)工作，是十分必要的。”王健說。

簡單說，CAN總線和以太網(wǎng)都可以看作是一種“局域網(wǎng)”的范疇，只是應用領域不同而已。在汽車電子產(chǎn)品增多的同時，車內(nèi)系統(tǒng)規(guī)模和復雜性日益增強，汽車專門功能區(qū)如車架、車身等需要共享車輛數(shù)據(jù)，這些對帶寬提出了更高的要求。“車載以太網(wǎng)帶寬更寬、傳輸速度更快、信息量更大，主要用于高數(shù)據(jù)傳輸?shù)膱龊?，包括視頻、圖像等傳輸，現(xiàn)在市場上有一些以太網(wǎng)的IP攝像頭，就是用于大數(shù)據(jù)的傳輸。車載計算機對大數(shù)據(jù)的處理，都需要借助以太網(wǎng)的網(wǎng)絡傳輸通道。“雖然車載以太網(wǎng)的可靠性、容錯率等相對CAN總線技術有所不足，但隨著未來技術的發(fā)展，不排除車載以太網(wǎng)完全替代CAN總線技術的可能。”劉景璋說。

除零部件供應商，記者也采訪了部分整車企業(yè)相關負責人。一名客車企業(yè)品牌傳播負責人告訴記者，“當前大部分企業(yè)都在追逐新能源汽車的紅利，鮮有靜下心來進行前沿技術研發(fā)的企業(yè)。至于車載以太網(wǎng)，提前介入，對企業(yè)而言就是助推發(fā)展的‘天使’;反之，就是阻礙企業(yè)發(fā)展的‘魔鬼’。”