【導(dǎo)讀】汽車(chē)電子是近年來(lái)的熱門(mén)市場(chǎng)，持續(xù)引領(lǐng)諸多電子元件的需求，大量的電子控制裝置(ECU)因人們對(duì)于汽車(chē)的舒適、安全、節(jié)能、信息娛樂(lè)等方面需求而應(yīng)用于汽車(chē)上。車(chē)載網(wǎng)絡(luò)誕生將近20年，CAN網(wǎng)絡(luò)作為最初的黃金標(biāo)準(zhǔn)，后來(lái)隨著汽車(chē)電子復(fù)雜度的增加以及為滿(mǎn)足汽車(chē)不同職能的需求，LIN、FlexRay、MOST以及以太網(wǎng)等技術(shù)逐漸被引入，為汽車(chē)在安全和舒適方面帶來(lái)了巨大的飛躍和超凡體驗(yàn)。多年前很多高端車(chē)遙不可及的

摘要：  汽車(chē)電子是近年來(lái)的熱門(mén)市場(chǎng)，持續(xù)引領(lǐng)諸多電子元件的需求，大量的電子控制裝置(ECU)因人們對(duì)于汽車(chē)的舒適、安全、節(jié)能、信息娛樂(lè)等方面需求而應(yīng)用于汽車(chē)上。車(chē)載網(wǎng)絡(luò)誕生將近20年，CAN網(wǎng)絡(luò)作為最初的黃金標(biāo)準(zhǔn)，后來(lái)隨著汽車(chē)電子復(fù)雜度的增加以及為滿(mǎn)足汽車(chē)不同職能的需求，LIN、FlexRay、MOST以及以太網(wǎng)等技術(shù)逐漸被引入，為汽車(chē)在安全和舒適方面帶來(lái)了巨大的飛躍和超凡體驗(yàn)。多年前很多高端車(chē)遙不可及的選配安全或舒適功能，現(xiàn)在已經(jīng)成為了家用車(chē)的標(biāo)配。

關(guān)鍵字：  汽車(chē)電子，  車(chē)載網(wǎng)絡(luò)，  電子元件

11月27日，汽車(chē)電子是近年來(lái)的熱門(mén)市場(chǎng)，持續(xù)引領(lǐng)諸多電子元件的需求，大量的電子控制裝置(ECU)因人們對(duì)于汽車(chē)的舒適、安全、節(jié)能、信息娛樂(lè)等方面需求而應(yīng)用于汽車(chē)上。車(chē)載網(wǎng)絡(luò)誕生將近20年，CAN網(wǎng)絡(luò)作為最初的黃金標(biāo)準(zhǔn)，后來(lái)隨著汽車(chē)電子復(fù)雜度的增加以及為滿(mǎn)足汽車(chē)不同職能的需求，LIN、FlexRay、MOST以及以太網(wǎng)等技術(shù)逐漸被引入，為汽車(chē)在安全和舒適方面帶來(lái)了巨大的飛躍和超凡體驗(yàn)。多年前很多高端車(chē)遙不可及的選配安全或舒適功能，現(xiàn)在已經(jīng)成為了家用車(chē)的標(biāo)配。

汽車(chē)電子相關(guān)圖

目前，全球每輛車(chē)平均CAN，LIN，F(xiàn)lexRay總線(xiàn)節(jié)點(diǎn)從2006年少于10個(gè)，到現(xiàn)在已超過(guò)20個(gè)，預(yù)計(jì)到2016年，全球汽車(chē)車(chē)載網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的總數(shù)可能將達(dá)30億個(gè)。

網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)攀升，對(duì)車(chē)載總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)提出三大需求

隨著網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的增加，車(chē)載網(wǎng)絡(luò)必須實(shí)現(xiàn)更高的性能、更高的帶寬、更高的效率以及更強(qiáng)的可擴(kuò)展性。這些新趨勢(shì)也將帶動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)向更加環(huán)保和智能的方向發(fā)展，恩智浦半導(dǎo)體(NXP)認(rèn)為在未來(lái)的10年中，決定汽車(chē)產(chǎn)業(yè)格局的趨勢(shì)是節(jié)能減排和移動(dòng)互聯(lián)。這些領(lǐng)域?qū)?chē)載網(wǎng)絡(luò)的帶寬，安全性，能效，耐壓，可靠性，抗干擾性，可預(yù)測(cè)性，可擴(kuò)展性，自適應(yīng)性，平臺(tái)設(shè)計(jì)都提出了新的需求。

汽車(chē)電子的高速發(fā)展對(duì)車(chē)載網(wǎng)絡(luò)提出了更多需求，恩智浦半導(dǎo)體汽車(chē)電子事業(yè)部業(yè)務(wù)發(fā)展總監(jiān)李曉鶴認(rèn)為這些要求主要體現(xiàn)在三方面：性能路線(xiàn)、標(biāo)準(zhǔn)化路線(xiàn)和優(yōu)化路線(xiàn)。

性能路線(xiàn)：更高的帶寬(CAN FD， FlexRay，以太網(wǎng))、更強(qiáng)的EMC/ESD性能(可參閱德國(guó)5車(chē)廠的聯(lián)合標(biāo)準(zhǔn))、更低的功耗、更好地在大規(guī)模不規(guī)則網(wǎng)絡(luò)中可靠通訊、在新能源車(chē)中的高壓隔離通訊、在節(jié)能傳統(tǒng)車(chē)中的主動(dòng)能量管理以及在車(chē)聯(lián)網(wǎng)中的網(wǎng)絡(luò)安全加密和驗(yàn)證等等。

標(biāo)準(zhǔn)化路線(xiàn)：網(wǎng)絡(luò)通訊發(fā)展的前提是標(biāo)準(zhǔn)化。標(biāo)準(zhǔn)化不僅是針對(duì)網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)本身，同時(shí)也包括統(tǒng)一的研發(fā)、驗(yàn)證標(biāo)準(zhǔn)以保證網(wǎng)絡(luò)在汽車(chē)平臺(tái)化設(shè)計(jì)中的可靠，可擴(kuò)展，可預(yù)測(cè)和低成本。比如前面提到的德國(guó)5車(chē)廠(包括法國(guó)車(chē)廠也在參考)的網(wǎng)絡(luò)收發(fā)器聯(lián)合驗(yàn)證規(guī)范， 又比如NXP與德國(guó)、法國(guó)、中國(guó)車(chē)廠合作進(jìn)行的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湟?guī)劃和仿真等。從1994年推出業(yè)界第一款高速CAN，恩智浦一直密切參與新總線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)的制訂和推廣，恩智浦同樣也是FlexRay， LIN及車(chē)載以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)組織的主要成員。

優(yōu)化路線(xiàn)：現(xiàn)有的功能模塊有很多通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行性能優(yōu)化的需求，例如局域網(wǎng)絡(luò)總線(xiàn)(Partial Networking)為電池車(chē)和新能源汽車(chē)提供更高級(jí)的能量控制，使網(wǎng)絡(luò)成為整車(chē)能量管理的一部分，系統(tǒng)基礎(chǔ)芯片(System Basis Chip)將網(wǎng)絡(luò)，供電控制，高壓輸入輸出和安全診斷集成一體，基于HVSON微型無(wú)管腳封裝的CAN，LIN總線(xiàn)產(chǎn)品使微型傳感器，微型攝像頭成為可能。

另外，車(chē)載網(wǎng)絡(luò)連接的是汽車(chē)中樞系統(tǒng)與各個(gè)子系統(tǒng)之間的通信和信息交換，車(chē)載網(wǎng)絡(luò)的安全高效離不開(kāi)強(qiáng)大的系統(tǒng)軟硬件支撐，而且相對(duì)而言，子系統(tǒng)越少，為車(chē)載網(wǎng)絡(luò)帶來(lái)的壓力越小，出錯(cuò)率就越低。從車(chē)載軟硬件系統(tǒng)上優(yōu)化也可大幅提升車(chē)載網(wǎng)絡(luò)的效率。

美國(guó)移動(dòng)軟件管理(MSM)供應(yīng)商Redbend公司認(rèn)為將來(lái)車(chē)載硬件和軟件架構(gòu)的一個(gè)顯著發(fā)展趨勢(shì)是ECU的統(tǒng)一，即將多個(gè)ECU與處理器集成到一個(gè)處理器中。該公司市場(chǎng)總監(jiān)Yoram Berholtz解釋到：“從硬件上將ECU單元統(tǒng)一，在軟件上采用虛擬化技術(shù)能實(shí)現(xiàn)在同一硬件平臺(tái)上運(yùn)行多個(gè)操作系統(tǒng)(如RTOS， AUTOSAR， QNX等)，因?yàn)樘摂M化技術(shù)能使多個(gè)操作系統(tǒng)之間相互隔離，從而使?jié)撛诘耐{隔離于高端OS之外，從而達(dá)到提升車(chē)載網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)安全性和可靠性的目的。”

Redbend的虛擬化技術(shù)可以對(duì)在同一硬件上平行運(yùn)行不同軟件棧的多臺(tái)虛擬機(jī)(VMs)進(jìn)行管理。每個(gè)域(例如虛擬機(jī)、高級(jí)操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序)均可在安全和容錯(cuò)模式下(一個(gè)操作系統(tǒng)內(nèi)發(fā)生的故障不會(huì)影響其他系統(tǒng))運(yùn)行完全不同的軟件棧，無(wú)論是對(duì)最小的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)RTOS還是功能豐富的高級(jí)操作系統(tǒng)HLOS。

這種將系統(tǒng)彼此隔離的方式為滿(mǎn)足車(chē)載信息娛樂(lè)系統(tǒng)的不同需求、處理互聯(lián)汽車(chē)復(fù)雜的軟件環(huán)境提供了新的解決方案。