车载以太网为车辆AI发展奠定通讯基础

   近年来，为了提升汽车的安全性、智能化水平和环保性能，一系列高级辅助驾驶功能应运而生。这就对传统的电子电器架构带来了严峻的考验，需要越来越多的电子部件参与信息交互。而传统的CAN总线带宽已经无法承载数据量爆发式增长的互联需求。因此，车载以太网通信技术应运而生。高速率和强突破性这两个特点使其迅速在车载领域得以普及。随着非道路车辆智能化的进一步发展，机器作业也即将对人机交互解决方案提出这项新的要求。

   从平最新推出了双屏异显异触高端车载智能平板APOLLO 12 PLUS，其一大亮点就是搭载有1000BASE-T1车载以太网，为更多车辆防碰撞和自动驾驶的AI应用提供强有力的传感信息传输通道。

   01 车载以太网的总体架构

   自1980年至今，IEEE组织、OPEN Aliance SIG组织、AVNU组织，AUTOSAR组织等为传统以太网到汽车领域的应用拓展发挥了十分关键的作用，在共同发展和合作下，规范了车载以太网符合OSI模型的整体架构。

• AVNU：致力于推进AVB/TSN时间敏感网络在汽车领域的应用，使以太网成为一种时间确定性的实时网络；
• IEEE：电气与电子工程师协会，其中802.3工作小组致力于推进以太网相关标准的制定与完善；
• AUTOSAR：汽车开放式系统架构组织，致力于实现汽车软硬之间解耦的标准同时也为车载以太网软件层级作出了相关规范说明；
• OPEN Aliance SIG：为非盈利性的汽车行业和技术联盟，旨在鼓励大规模使用以太网作为车联网标准。

   02 车载以太网与CAN通信的主要区别

   车载以太网作为一种先进的网络技术，相较于传统的控制器局域网络（CAN）通信，在多个方面展现出显著的优势。

• 通信速率

车载以太网与CAN总线都是差分信号传输，都有专用的收发器芯片，传输介质也都使用双绞线。

车载以太网：其通信速率远高于CAN总线，可以达到10M-10Gbps的范围。这种高速率使得车载以太网特别适合数据量大、实时性强的系统应用，如智能驾驶、车联网、智能座舱等。

CAN总线：其传输速率一般在1Mbps以下（CANFD是8M），这在一定程度上限制了其在大规模数据传输和高速实时通信方面的应用。

• 通信距离

在串行通信中，速率越高，能传输的距离越短。

车载以太网：车载以太网的传输距离为15米。虽然其高速率可能导致通信距离相对较短，但在车辆内部，其传输距离通常能够满足需求。

CAN总线：其通信距离一般在几十米左右，这使得它在车辆内部通信中更为常见。

• 物理层

车载以太网与CAN总线都是差分信号传输，都有专用的收发器芯片。CAN总线的传输速率最大是1Mbps（CANFD是8M）；车载以太网的速率要快得多，速率范围为10M-10Gbps。

车载以太网：物理层有专用标准和协议，主要目的是为了简化接口，以便能够通过单对双绞线实现全双工通信。车载以太网接口根据网速的不同，物理层标准分为多个标准，如10base-T1S、100base-T1等。

CAN总线：则采用统一的物理层标准，传输介质使用双绞线，具有差分信号传输和专用的收发器芯片。

• 数据传输方式

车载以太网与CAN传输方式具有本质的不同。

   车载以太网：采用分组交换技术，数据被分成小的数据包进行传输，这种方式可以提供更高的数据传输效率和可靠性。

   CAN总线：采用广播方式进行数据传输，所有节点都能接收到总线上传输的数据。这种方式的优点是简单直接，但可能导致数据冗余和效率降低。

通俗点讲车载以太网像一个总机和微信群电话会议的结合版，它具有单播、多播、广播三种模式。

单播方式就像是某个人（节点1）先打通村里的总机电话(交换机)，再按分机号（节点2）打通另一个人的电话。多播和广播就像是通过微信群发起电话会议，选择几个人（多播地址）就是多播，选择所有人（广播地址）就是广播。

而CAN总线像一个村口广播。CAN总线某个节点发送CAN报文时，网络中所有的节点都可以收到，发送方式是一点对多点的关系，发出通知后，每个村民都能听到，听到跟自己相关的事情，就抓紧时间处理。

03 车载以太网的应用领域

车载以太网作为车载网络的主要通信方式之一，在现代汽车中的应用非常广泛，如车载信息娱乐系统、自动驾驶系统、车辆控制系统等。通过车载以太网，可以实现汽车内部各个节点之间的高速数据传输和实时通信，提高汽车的安全性和舒适性。包括在自动驾驶系统中，车载以太网可以实现传感器、控制器和执行器之间的实时通信和协同工作；在车辆控制系统中，车载以太网可以实现发动机、变速器、底盘等系统的数据共享和集中控制等。

特别是在农机矿山领域，车载以太网能极大地满足在自动驾驶、远程智驾、车辆控制等无人化操作。作为现代汽车内部通信的关键技术，其重要性不言而喻。

未来车载以太网将继续朝着更高带宽、更低延迟、更智能的管理等方向发展。随着5G技术的普及和应用，车载以太网有望与5G技术相结合，实现更高速、更可靠的数据传输和更丰富的应用场景。

04 APOLLO 12 PLUS支持车载以太网通讯

• 支持双屏异显异触，一台主机、双显示屏、多个应用，满足实际场景多屏显示、交互需求，高效高集成
• 采用从平新一代高算力硬件平台，CPU+GPU+NPU满足入门式AI算法和2D/3D图形图像计算应用
• 支持 Android/Linux 两个操作系统，简洁流畅，易于开发
• 双12.1寸高端大屏，1280*800高清显示，为您带来双倍酷爽体验
• 支持4路SocketCAN、4G/ 5G高灵敏度无线通讯传输、1路1000BASE-T1车载以太网等多种通讯方式