汽車和通信領域之前基本上是兩個互不相干,彼此獨立發(fā)展的技術領域。智能化、電 動化、網聯(lián)化、共享化,讓汽車和通信產生了交集。 以往在解釋寬帶通信時,總是說:再 好的車,如果沒有高速公路,它的性能是發(fā)揮不出來的,通信基礎設施的傳輸介質,就是 承載信息傳輸的高速公路。而今的自動駕駛、網聯(lián)汽車、V2X等技術,同樣需要車內穩(wěn)定、 可靠、高速的通信基礎設施來承載,這就是被稱為“車內信息傳輸高速公路”的數據總 線。車載以太網已成為替代LIN、CAN、FlexRay、MOST等傳統(tǒng)數據總線的重要技術路線。
2 車載以太網與 OPEN 聯(lián)盟
以太網技術發(fā)明于 1973 年,它并非特指某種總線技術,而是 IEEE 的 803.2 工作組編 制的一系列標準協(xié)議,以太網支持 10Mbit/s、快速以太網(100Mbit/s)、千兆以太網 (1Gbit/s)、萬兆以太網(10Gbit/s)及 100Gbit/s 等。直到 100BASE-T1 出現,才被應 用于汽車工業(yè)。以下是車載以太網發(fā)展簡史: ? 2011 年,提出汽車以太網的概念。 ? 2013 年,BMW 第一個將汽車以太網用于 X5 的環(huán)視系統(tǒng)。 ? 2015 年,BMW 在其全系車型(7 系、5 系、3 系和 i 系電動車)中都部署了基于汽車 以太網的整車系統(tǒng)。 ? 2016 年,捷豹、路虎、帕薩特、特斯拉 Model S 和 Model 3 都在其某些車型集成了 汽車以太網技術。 2011 年 11 月 Broadcom、BMW、Freescale Semiconductor、Harman、Hyundai、NXP 等 公司組建了 OPEN 聯(lián)盟(One-Pair Ether-Net,單線對以太網聯(lián)盟) 推廣車載以太網技術, 旨在滿足業(yè)界對車輛安全、舒適及資訊娛樂方面的需求,同時大幅降低網絡復雜度及線纜 成本。 OPEN 聯(lián)盟的 TC2 對應 IEEE802.3bw 100BASE-T1 標準,規(guī)定了線束支持 100Mbps 的傳 輸性能;OPEN 聯(lián)盟的 TC9 對應 IEEE 802.3bp 1000BASE-T1 標準,規(guī)定了線束支持 1000Mbps 的傳輸性能。這些標準回答了:什么是以太網線束?它是怎樣構成的?它應達到 什么指標?怎樣測試這些指標?等問題。通過執(zhí)行 OPEN 聯(lián)盟標準,確保不同供應商線束產 品的一致性與合規(guī)性。
3 車載以太網線束傳輸性能的測試
3.1 線束生產線的品控測試
根據OPEN聯(lián)盟對測試設備的規(guī)定,目前市場上的常規(guī)矢量網絡分析儀(簡稱:矢量網 分)都能對以太網線束進行測試,但常規(guī)通用型矢量網分是供專業(yè)技術人員使用的,成本 與可操控性都不適合生產一線的大批量品控測試。
與汽車傳統(tǒng)線束的產線測試類似,如果將具有矢量網分功能的測試部件安裝于線束測 試臺內,并受控于測試臺的系統(tǒng)軟件,則完全可以實現以太網線束大批量、自動化、高功 效測試。
新加坡AEM公司研發(fā)生產的MMVNA200型多端口、模塊化、網分部件,就可以應用于上述 線束測試臺,通過標準USB接口受控于PC機軟件,實現對線束的以太網傳輸性能測試。
3.2 線束安裝現場的測試
汽車整機裝配過程中,底盤、輪胎、發(fā)動機、車體等都可以用機器人(手)來完成, 線束的布放與安裝仍然完全依靠一線工人手動完成。人既是最可靠的,又是最不可靠的, 出錯概論很低,但不為0。為了及時發(fā)現線束故障,有必要對裝機后的線束進行現場測試。 汽車維修過程中也會遇到類似測試問題。 實驗室的通用型矢量網分受其體積和操控性限制,很難在線束安裝現場進行測試。針 對以上情況,AEM公司提出手持儀表解決方案。 儀表的測試接口是定制化和模塊化的,可根據被測線束連接器型號現場更換;儀表內 置了OPEN聯(lián)盟和IEEE802.3的相關標準,通過觸屏點選,可自動判斷被測線束相關指標是否 符合標準要求。