關(guān)于數(shù)據(jù)傳輸劇增給智能汽車(chē)帶來(lái)的挑戰(zhàn)和解決方案
近年,智能汽車(chē)在我國(guó)的發(fā)展可謂熱火朝天,而政府在此方面的扶持力度亦逐步增強(qiáng)。1月初,國(guó)家發(fā)改委公布了《智能汽車(chē)創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略》(征求意見(jiàn)稿),當(dāng)中提到:到2020年,智能汽車(chē)新車(chē)占比達(dá)到50%,大城市、高速公路的車(chē)用無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)(LTE-V2X)覆蓋率達(dá)到90%;到2025年,新車(chē)基本實(shí)現(xiàn)智能化,高級(jí)別智能汽車(chē)實(shí)現(xiàn)規(guī)?;瘧?yīng)用。“人–車(chē)–路–云”實(shí)現(xiàn)高度協(xié)同,新一代車(chē)用無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)(5G-V2X)基本滿足智能汽車(chē)發(fā)展需要……3月初,上海地區(qū)率先發(fā)放了全國(guó)首批智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)開(kāi)放道路測(cè)試號(hào)牌,并展開(kāi)首次道路測(cè)試。而北京、重慶、武漢等城市的自動(dòng)駕駛測(cè)試區(qū)亦正逐步落地。
不僅僅是中國(guó),其他國(guó)家政府對(duì)智能汽車(chē)的規(guī)劃也正緊密鑼鼓進(jìn)行中,而在政府助推和市場(chǎng)消費(fèi)大趨下,智能汽車(chē)將迎來(lái)快速發(fā)展浪潮。據(jù)IHS調(diào)查表明,智能汽車(chē)將在2020年至2040年之間以63%的速度增長(zhǎng)。
這一新的行業(yè)浪潮帶來(lái)了ADAS技術(shù)的不斷革新、高品質(zhì)車(chē)載信息娛樂(lè)系統(tǒng)的推進(jìn),以及OTA遠(yuǎn)程升級(jí)、V2X、云計(jì)算等一系列技術(shù)的發(fā)展;與此同時(shí),汽車(chē)智能互聯(lián)化的發(fā)展也意味著其數(shù)據(jù)傳輸量的劇增,如何滿足并保障數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩院涂煽啃猿蔀樾袠I(yè)亟待解決的重大難題。
全球連接和傳感領(lǐng)域領(lǐng)先者TE ConnecTIvity(TE)已經(jīng)看到,隨著智能汽車(chē)數(shù)據(jù)和信息量的不斷增加,原有的CAN總線系統(tǒng)架構(gòu)已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)無(wú)法適應(yīng)新的數(shù)據(jù)傳輸需求。TE汽車(chē)事業(yè)部亞太區(qū)高級(jí)副總裁兼總經(jīng)理沈偉明在近期接受蓋世汽車(chē)記者采訪時(shí)表示,經(jīng)過(guò)多方驗(yàn)證,行業(yè)普遍認(rèn)為汽車(chē)以太網(wǎng)是當(dāng)仁不讓的方案,將成為新一代汽車(chē)主干網(wǎng)絡(luò)。“不過(guò)就國(guó)內(nèi)而言,現(xiàn)在汽車(chē)以太網(wǎng)解決方案主要用于百兆傳輸數(shù)據(jù),這顯然是不足夠的,我們認(rèn)為千兆很快就會(huì)到來(lái)。”
圖為:TE汽車(chē)事業(yè)部亞太區(qū)高級(jí)副總裁兼總經(jīng)理 沈偉明
而對(duì)于未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì),以下這張?jiān)诓簧倬W(wǎng)站都刊登過(guò)的圖表或可做為補(bǔ)充。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),圖表中之前預(yù)測(cè)的2017年的數(shù)據(jù)和實(shí)際主機(jī)廠的以太網(wǎng)節(jié)點(diǎn)數(shù)量基本吻合。而從表中可以看到,從2018年起車(chē)載以太網(wǎng)應(yīng)用將呈高速增長(zhǎng)狀態(tài)。據(jù)有關(guān)專(zhuān)家預(yù)測(cè),到2020年,汽車(chē)中部署的以太網(wǎng)端口將達(dá)5億個(gè)。“現(xiàn)在歐洲一些豪華品牌正在籌備在其量產(chǎn)車(chē)型上用到以太網(wǎng)解決方案,而我們也正在推相關(guān)的產(chǎn)品。如果樂(lè)觀預(yù)見(jiàn)的話,兩年之內(nèi)應(yīng)該會(huì)有批量的變化,最保守的估計(jì)是三年。”沈偉明說(shuō)道。
而從以太網(wǎng)未來(lái)傳輸數(shù)據(jù)增長(zhǎng)情況上看,沈偉明所提及的由百兆到千兆的上升還僅僅是在自動(dòng)駕駛的L1、L2的階段,而據(jù)其公司內(nèi)部預(yù)計(jì)到L3、L4的時(shí)候?qū)?huì)達(dá)到10Gbps甚至更高。為了更好地滿足未來(lái)市場(chǎng)增長(zhǎng)需求,作為前瞻性供應(yīng)商,據(jù)悉TE從速率100Mbps、1 Gbps到之后的12Gbps、24Gbps等應(yīng)用方面已經(jīng)做了全面、詳細(xì)的產(chǎn)品規(guī)劃。
盡管已經(jīng)有整套的產(chǎn)品規(guī)劃,然沈偉明告知記者,目前TE更多地著力推動(dòng)自動(dòng)駕駛L1、L2級(jí)別的技術(shù),也即是先滿足中國(guó)大部分整車(chē)廠“從百兆到千兆”跨越的數(shù)據(jù)傳輸需求。“近期,前科技部部長(zhǎng)萬(wàn)鋼的小范圍講話指出不要過(guò)多集中于L3、L4、L5的高級(jí)自動(dòng)化,要盡快把可以實(shí)用化的技術(shù)用到汽車(chē)上去。這點(diǎn)恰恰就是我們公司一直在討論的事情,在我看來(lái)什么事情都是千里之行始于足下,我們眼前要做的就是夯實(shí)基礎(chǔ)技術(shù),讓廣大的用戶盡早享受由L1、L2這些層級(jí)導(dǎo)入的智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)所帶來(lái)的優(yōu)勢(shì)和利益。今年年底前,我們絕大部分面向‘從百兆到千兆’應(yīng)用的全系列產(chǎn)品將會(huì)準(zhǔn)備就緒。”
圖為:“從百兆到千兆”TE汽車(chē)以太網(wǎng)連接解決方案
此外,沈偉明指出,對(duì)于車(chē)企來(lái)說(shuō),“從百兆到千兆”的技術(shù)過(guò)渡事實(shí)上已經(jīng)較為迫切。“你想想看,生產(chǎn)一輛汽車(chē)到最后要把軟件放進(jìn)去的時(shí)候,發(fā)現(xiàn)用百兆系統(tǒng)要花上30分鐘甚至一個(gè)小時(shí),那這車(chē)子怎么生產(chǎn)?人們肯定希望瞬間就能完成,因此這通信的速度就必須上去,且采用的通信協(xié)議還要有一定的升級(jí)兼容空間。” 沈偉明指出,其又補(bǔ)充道:“在3月份舉辦的慕尼黑上海電子展上,有客戶看到我們‘從百兆到千兆’產(chǎn)品后,表示希望盡快能拿回去做研究,還有些客戶希望我們能盡快能在其公司內(nèi)部做分享,這說(shuō)明很多企業(yè)已經(jīng)意識(shí)到此方面的問(wèn)題。”
而“從百兆到千兆”的連接需求看, 中國(guó)汽車(chē)事業(yè)部副總裁兼總經(jīng)理李萬(wàn)祥指出,行業(yè)目前面臨著通信連接節(jié)點(diǎn)的劇增。此外,安全冗余的設(shè)計(jì)至關(guān)重要,延時(shí)性也是不被容許的,比如到了5G的時(shí)候,延時(shí)是不能被主動(dòng)安全所接受的。而TE所推出的以太網(wǎng)連接解決方案-MATEnet連接系統(tǒng)可以充分滿足以上需求。該產(chǎn)品的創(chuàng)新主要呈現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
首先,該產(chǎn)品系列是可擴(kuò)展的,從百兆到千兆全部可以覆蓋。一些客戶在當(dāng)時(shí)的開(kāi)發(fā)階段或許只用到100Mbps,但是當(dāng)未來(lái)對(duì)1Gbps有需求的時(shí)候,采用此方案無(wú)需重新開(kāi)發(fā)設(shè)備,直接升級(jí)即可,可以節(jié)省大量更新?lián)Q代工作。 “隨著智能汽車(chē)進(jìn)一步的發(fā)展,到了L3、L4的階段,對(duì)以太網(wǎng)的速率要求會(huì)更高,我們的產(chǎn)品可以擴(kuò)展到6Gbps。” 李萬(wàn)祥表示。
其次,該產(chǎn)品具備較高的靈活性和優(yōu)化的屏蔽設(shè)計(jì),可同時(shí)兼容UTP(非屏蔽雙絞線)/STP(屏蔽雙絞線)線束。 “對(duì)一些客戶而言,在一定的應(yīng)用下非屏蔽雙絞線可能已經(jīng)足夠,但是有些應(yīng)用對(duì)安全冗余要求高,需要屏蔽雙絞線,而我們同一種產(chǎn)品即可兼容兩種線材。”
還有一點(diǎn)是,其實(shí)汽車(chē)上的很多產(chǎn)品都是從消費(fèi)類(lèi)電子發(fā)展來(lái)的,要滿足汽車(chē)級(jí)別的應(yīng)用,就一定要達(dá)到汽車(chē)級(jí)別的安全可靠性,而此產(chǎn)品完全可以滿足。
此外,據(jù)李萬(wàn)祥介紹,該產(chǎn)品很快將在TE的蘇州工廠進(jìn)行本地化生產(chǎn),而TE還專(zhuān)門(mén)與全球知名設(shè)備供應(yīng)商合作,采用全自動(dòng)化生產(chǎn)線,確保產(chǎn)品的質(zhì)量和交付時(shí)間。
據(jù)了解,除了MATEnet系列產(chǎn)品外,面向高速數(shù)據(jù)傳輸應(yīng)用,TE還開(kāi)發(fā)出了支持高達(dá)100Mbps 的數(shù)據(jù)速率的、為滿足信息娛樂(lè)連接需求而設(shè)計(jì)的光信號(hào)連接器平臺(tái)MOST 連接器以及可以通過(guò)單端解決方案來(lái)實(shí)現(xiàn)最高的數(shù)據(jù)傳輸速率的FAKRA 和MATE-AX 連接器系列等。
上述中,我們用大量的篇幅提及了數(shù)據(jù)傳輸劇增給智能汽車(chē)帶來(lái)的挑戰(zhàn)和解決方案,而今我們還看到,智能汽車(chē)的信息傳輸和交互除了車(chē)內(nèi)外,車(chē)與車(chē)之間、車(chē)與基礎(chǔ)設(shè)施之間等的連接亦增加,此外,隨著功能和應(yīng)用的增多,產(chǎn)品的小型化和集成化趨勢(shì)也更加明顯。沈偉明表示,從硬件層面,汽車(chē)與外部的通信連接方式主要有天線、光、雷達(dá)攝像頭等傳感器。TE則專(zhuān)注于天線,沈偉明表示: “去年TE成功收購(gòu)了德國(guó)赫思曼汽車(chē)通訊設(shè)備公司,這家公司為全球主要的整車(chē)廠供應(yīng)天線,收購(gòu)后TE具備了全面的智能天線產(chǎn)品系列,包括4G天線、5G天線、LTE天線、V2X天線等,對(duì)于車(chē)和外部的連接我們已經(jīng)做好了充分的準(zhǔn)備。至于內(nèi)部的連接,小型化、集成化是我們關(guān)注的重點(diǎn),同時(shí)我們也在開(kāi)發(fā)全新的產(chǎn)品,類(lèi)似全新的高速高頻產(chǎn)品系列以及傳感器產(chǎn)品。”
“智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)巨大的發(fā)展需求已在眼前,作為一家本土化的國(guó)際性企業(yè),TE立足中國(guó)市場(chǎng)已有30年,并取得了長(zhǎng)足的發(fā)展。我們洞察市場(chǎng)趨勢(shì)和行業(yè)需求,希望將更多的創(chuàng)新產(chǎn)品和技術(shù)引進(jìn)國(guó)內(nèi),同時(shí)充分發(fā)揮我們本土工程和制造能力,憑借安全可靠的創(chuàng)新解決方案,來(lái)應(yīng)對(duì)數(shù)據(jù)傳輸、連接過(guò)程中更嚴(yán)苛的技術(shù)挑戰(zhàn),并全力助推中國(guó)自主品牌的發(fā)展。”沈偉明說(shuō)道。