车载以太网：现代车载通信的支柱

现代汽车的发展早已远超单纯交通工具的范畴，如今已变成一个智能化、互联化、软件驱动型平台。随着车辆自动驾驶化数据中心化程度不断提升，对高速、可扩展、高可靠性车载通信骨干网的需求，已达到前所未有的高度。汽车级以太网处于这场技术演进的最前沿，是实现车辆先进子系统间无缝、实时通信的基石技术。

从信息娱乐系统和 ADAS（高级驾驶辅助系统）到 V2X 连接和无线 (OTA) 升级，单对以太网 (SPE) 已迅速成为新一代汽车的首选通信标准（图 1）。车载以太网提供轻量化线束、卓越带宽与优异的成本效益，正重新定义整车内部的数据传输方式，推动汽车实现前所未有的智能化、高速化与互联化升级。

图 1：车载单对以太网的技术优势。(图片来源：iWave Global）

了解车载以太网

车载以太网基于 100BASE-T1 和 1000BASE-T1 标准，借助单对非屏蔽双绞线收发数据，对传统以太网进行升级改造以适应车载通信要求。

不同于需要多线对的传统以太网（10BASE-T 或 100BASE-TX），车载以太网只需单线对即可实现全双工通信，因此能降低布线复杂性、重量和成本。

这项技术创新的核心是 OABR（开放联盟 BroadR-Reach），这是一种源自 100BASE-T1 的物理层标准，允许多个电子控制单元 (ECU) 通过相同的轻型电缆同时进行通信。这样的结果是电缆重量减少了 30%，安装成本降低了 80%，从而提高了效率和车辆性能。

• 100BASE-T1（100 Mbps）使用 4B3B 和 PAM3 调制，以最大限度地减少 EMI 并实现全双工运行。
• 1000BASE-T1 (1 Gbps) 采用 PAM8 技术，搭配回波抵消与均衡机制，可确保汽车级链路上的数据可靠传输。

这两种标准都依赖于强大的物理层编码和解码功能，可确保数据驱动型车载系统所必需的信号完整性和低延迟。

精确同步：主从架构

汽车以太网通信采用主从模式以确保精确同步，这是对实时车载运行的关键保障。主节点（通常为域控制器或网关）生成时钟信号，而从节点（传感器、摄像头、ECU）使用通用精确时间协议 (gPTP) 进行时钟对齐。

这种时钟同步可最大限度降低传输时延与抖动，进而确保通信的准确性与确定性，是 ADAS、自动驾驶控制、实时诊断等系统的关键因素（图 2）。

图 2：车载以太网是许多系统的关键组件。(图片来源：iWave Global）

车载以太网在车载信息服务设备中的重要性

远程信息处理网关用作网联车辆的通信中枢，汇聚来自各电子控制单元 (ECU) 的数据，管理云连接并支持实时更新。随着数据量和带宽要求的提高，CAN、LIN 或 FlexRay 等传统汽车协议已不能满足需要。

车载以太网具有现代远程信息处理应用所需的高带宽、低延迟和可扩展特性，能实现 V2X 通信、GPS 定位追踪、OTA 升级与云端分析的更高速数据交互，同时通过加密、安全启动及时间敏感网络 (TSN) 确保可靠的安全防护。

简言之，车载以太网为智能化、网联化安全出行奠定了基础，使成为下一代远程信息处理系统设计中不可或缺的部分。

支持车载以太网的 iWave 车载信息处理解决方案

iWave Global 开发了一套全面的、具有高级有线和无线功能的车载远程信息处理解决方案。

远程信息处理网关 - iW-RainboW-G41G

• 芯片：NXP i.MX 8XLite MPU
• 连接：5 个 CAN FD 端口，2 个车载以太网端口
• 无线：LTE Cat 4 和 5G 蜂窝网络、Wi-Fi 6、蓝牙
• 定位：高精度 GNSS 模块
• I/O 支持：RS232、RS485、模拟和数字 I/O
• 安全：集成硬件安全元件
• 外壳：IP67 防护等级，支持外置天线

iWave 的远程信息处理网关（图 3）专为坚固耐用的车载环境而设计，将以太网、5G 和边缘计算功能整合在一起，可实现实时车辆数据汇聚、分析和远程更新，并具有极高可靠性。

图 3：iWave Global 的远程信息处理网关 - iW-RainboW-G41G。（图片来源：iWave Global）

通过采用车载以太网，iWave 的远程信息处理平台可提供更高的带宽、标准化和基于 IP 的网络，从而支持以下功能：

• 360° 摄像系统
• 预测性维护与诊断
• V2X（车对物）通信
• 安全的无线 (OTA) 更新

结语

iWave 集性能、效率和可扩展性于一身，是未来汽车互联的关键推动因素。

iWave Global 是一家值得信赖的嵌入式系统和 ODM 设计服务提供商，在汽车、工业和物联网领域拥有深厚的专业能力。该公司专注于远程信息处理控制单元 (TCU)、网关和连接平台，使原始设备制造商和一级供应商能够构建稳健、安全和高性能汽车解决方案。

凭借长期稳定的产品供应、设计服务和全球合作伙伴关系，iWave 不断推动互联出行生态系统的创新。

如需了解更多信息或探索定制化远程信息处理解决方案，请访问 www.iwave-global.com 或联系 mktg@iwave-global.com。