汽車和通信領(lǐng)域之前基本上是兩個(gè)互不相干,彼此獨(dú)立發(fā)展的技術(shù)領(lǐng)域。智能化、電 動(dòng)化、網(wǎng)聯(lián)化、共享化,讓汽車和通信產(chǎn)生了交集。 以往在解釋寬帶通信時(shí),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(chǔ)設(shè)施的傳輸介質(zhì),就是 承載信息傳輸?shù)母咚俟?。而今的自?dòng)駕駛、網(wǎng)聯(lián)汽車、V2X等技術(shù),同樣需要車內(nèi)穩(wěn)定、 可靠、高速的通信基礎(chǔ)設(shè)施來承載,這就是被稱為“車內(nèi)信息傳輸高速公路”的數(shù)據(jù)總 線。車載以太網(wǎng)已成為替代LIN、CAN、FlexRay、MOST等傳統(tǒng)數(shù)據(jù)總線的重要技術(shù)路線。
2 車載以太網(wǎng)與 OPEN 聯(lián)盟
以太網(wǎng)技術(shù)發(fā)明于 1973 年,它并非特指某種總線技術(shù),而是 IEEE 的 803.2 工作組編 制的一系列標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議,以太網(wǎng)支持 10Mbit/s、快速以太網(wǎng)(100Mbit/s)、千兆以太網(wǎng) (1Gbit/s)、萬兆以太網(wǎng)(10Gbit/s)及 100Gbit/s 等。直到 100BASE-T1 出現(xiàn),才被應(yīng) 用于汽車工業(yè)。以下是車載以太網(wǎng)發(fā)展簡史: ? 2011 年,提出汽車以太網(wǎng)的概念。 ? 2013 年,BMW 第一個(gè)將汽車以太網(wǎng)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(dòng)車)中都部署了基于汽車 以太網(wǎng)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(wǎng)技術(shù)。 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(duì)以太網(wǎng)聯(lián)盟) 推廣車載以太網(wǎng)技術(shù), 旨在滿足業(yè)界對(duì)車輛安全、舒適及資訊娛樂方面的需求,同時(shí)大幅降低網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜度及線纜 成本。 OPEN 聯(lián)盟的 TC2 對(duì)應(yīng) IEEE802.3bw 100BASE-T1 標(biāo)準(zhǔn),規(guī)定了線束支持 100Mbps 的傳 輸性能;OPEN 聯(lián)盟的 TC9 對(duì)應(yīng) IEEE 802.3bp 1000BASE-T1 標(biāo)準(zhǔn),規(guī)定了線束支持 1000Mbps 的傳輸性能。這些標(biāo)準(zhǔn)回答了:什么是以太網(wǎng)線束?它是怎樣構(gòu)成的?它應(yīng)達(dá)到 什么指標(biāo)?怎樣測試這些指標(biāo)?等問題。通過執(zhí)行 OPEN 聯(lián)盟標(biāo)準(zhǔn),確保不同供應(yīng)商線束產(chǎn) 品的一致性與合規(guī)性。
3 車載以太網(wǎng)線束傳輸性能的測試
3.1 線束生產(chǎn)線的品控測試
根據(jù)OPEN聯(lián)盟對(duì)測試設(shè)備的規(guī)定,目前市場上的常規(guī)矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀(簡稱:矢量網(wǎng) 分)都能對(duì)以太網(wǎng)線束進(jìn)行測試,但常規(guī)通用型矢量網(wǎng)分是供專業(yè)技術(shù)人員使用的,成本 與可操控性都不適合生產(chǎn)一線的大批量品控測試。
與汽車傳統(tǒng)線束的產(chǎn)線測試類似,如果將具有矢量網(wǎng)分功能的測試部件安裝于線束測 試臺(tái)內(nèi),并受控于測試臺(tái)的系統(tǒng)軟件,則完全可以實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)線束大批量、自動(dòng)化、高功 效測試。
新加坡AEM公司研發(fā)生產(chǎn)的MMVNA200型多端口、模塊化、網(wǎng)分部件,就可以應(yīng)用于上述 線束測試臺(tái),通過標(biāo)準(zhǔn)USB接口受控于PC機(jī)軟件,實(shí)現(xiàn)對(duì)線束的以太網(wǎng)傳輸性能測試。
3.2 線束安裝現(xiàn)場的測試
汽車整機(jī)裝配過程中,底盤、輪胎、發(fā)動(dòng)機(jī)、車體等都可以用機(jī)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(dòng)完成。人既是最可靠的,又是最不可靠的, 出錯(cuò)概論很低,但不為0。為了及時(shí)發(fā)現(xiàn)線束故障,有必要對(duì)裝機(jī)后的線束進(jìn)行現(xiàn)場測試。 汽車維修過程中也會(huì)遇到類似測試問題。 實(shí)驗(yàn)室的通用型矢量網(wǎng)分受其體積和操控性限制,很難在線束安裝現(xiàn)場進(jìn)行測試。針 對(duì)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(jù)被測線束連接器型號(hào)現(xiàn)場更換;儀表內(nèi) 置了OPEN聯(lián)盟和IEEE802.3的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),通過觸屏點(diǎn)選,可自動(dòng)判斷被測線束相關(guān)指標(biāo)是否 符合標(biāo)準(zhǔn)要求。