汽车智能化发展如火如荼@@,车内联网@@技术@@如何应对@@?

文章来源@@:贸泽电子@@@@

智能网@@联汽车@@

近年@@来@@,智能网@@联汽车@@的@@发展速度不断换挡@@,如今已成为汽车产业@@创新发展的@@重要方向@@,并直接影响到@@消费者购车的@@意愿@@。作为智能网@@联汽车@@的@@重要技术@@路线之一@@,车联网@@@@建设也受到@@了广泛的@@关注@@。国家工信部相关政策@@中明确指出@@@@,到@@2030年@@,我国要全面形成能够支撑实现单车智能和@@网@@联赋能协同发展的@@智能网@@联汽车@@标准@@体系@@。在@@政策@@@@、产业@@、市场全方位驱动下@@,我国车联网@@@@已经从导入阶段全面进入爆发阶段@@。

根据国家发改委的@@预测数据@@,到@@2025年@@,全球联网@@汽车数量将接近@@7,400万台@@,其中@@中国的@@联网@@汽车数量将达到@@@@2,800万辆@@。在@@车联网@@@@方面@@,车内网@@与车间网@@@@、车云网@@是三大主要的@@组成部分@@。那么@@,随着@@汽车智能化水平不断提升@@,对车内网@@将相应地提出哪些新地要求和@@挑战呢@@?

汽车智能化需要怎样的@@车内网@@@@

作为车联网@@@@的@@其中@@一个@@分支@@,参考图@@@@1这张丰田汽车@@在@@技术@@博文中分享的@@图@@片@@@@,能够看到@@@@,车内网@@主要解决的@@是端系统的@@器件互联@@——传感器@@、MCU和@@域控制器@@之间的@@互联互通@@,所遵循的@@网@@络标准@@包括@@@@CAN、LIN、FlexRay、MOST、以@@太网@@等@@。

图@@1:车内网@@连接@@形态@@.png

图@@1:车内网@@连接@@形态@@(图@@源@@:丰田汽车@@)

不过@@,随着@@智能汽车@@的@@高速发展@@,车内网@@也在@@悄然地发生着变化@@。

  • 传统汽车的@@车内网@@主要依靠@@CAN、LIN等物理总线@@@@,其中@@CAN是传统汽车广泛运用的@@通信技术@@@@,传输带宽可以@@达到@@@@1Mbps。

  • 部分传统中高端车采用成本高昂的@@@@FlexRay总线@@,这种技术@@的@@最大带宽能够达到@@@@20Mbps,能够支持@@更多的@@网@@络拓扑形式@@。

  • MOST总线@@和@@@@LVDS技术@@主要应用@@于汽车多媒体和@@摄像头数据传输等@@。

这些@@传统汽车所采用的@@总线@@技术@@或@@者通讯技术@@都有一个@@弊端@@,那就是需要大量的@@物理线缆@@。随着@@汽车智能化功能模块的@@增加@@,这些@@技术@@在@@部署@@、成本和@@重量等方面都遇到@@了瓶颈@@。

车载@@以@@太网@@则是解决这些@@问题的@@有效手段@@,也能够更好地顺应智能网@@联汽车@@的@@发展@@。因此@@,智能网@@联汽车@@给车内网@@带来的@@第一个@@显著的@@改变@@,就是汽车总线@@从传统物理总线@@陆续过渡到@@无线局域网@@@@。

车载@@以@@太网@@是一种用以@@太网@@连接@@车内电子@@单元的@@新型局域网@@技术@@@@,和@@传统的@@物理总线@@相比@@,车载@@以@@太网@@能够通过单对非屏蔽双绞线实现@@100Mbit/s甚至@@1Gbit/s的@@数据传输速率@@,因此@@能够在@@@@线束重量和@@复杂度方面给智能汽车@@带来很大的@@帮助@@。

目前@@,车载@@以@@太网@@已经逐渐走过子系统级别和@@架构级别@@,进入域级别@@,也就是第三发展阶段@@,在@@底盘域@@、车身域@@、座舱域@@、智驾域等各个@@域控系统中作为骨干网@@络@@。

除了改变车载@@总线@@@@,智能汽车@@也让单车搭载的@@网@@络技术@@更加丰富@@,其中@@车载@@@@4G和@@Wi-Fi已经成为很多汽车品牌的@@智能车标配@@。随着@@5G基础设备@@的@@完备@@@@,车载@@5G也在@@加速普及@@。在@@部署方式上@@,大部分车企都选择通过无线网@@络模块内置@@SIM卡的@@方式实现车载@@@@5G连接@@,不仅能够更好地支持@@@@OTA升级@@。支持@@车主手机和@@汽车互联@@,同时数字广播@@+5G也是车载@@信息娱乐系统重要的@@升级@@方向@@。

当然@@,车载@@以@@太网@@和@@车载@@@@5G等车内网@@配置的@@增加@@,也带来了一个@@不小的@@挑战@@,那就是安全问题@@。这一问题主要分为两个@@方面@@:

1. 车载@@网@@络及行驶安全@@

首先是车载@@网@@络如何帮助智能汽车@@实现行驶安全@@。NXP在@@《超越@@ISO和@@ASIL的@@车辆安全性@@@@:以@@太网@@网@@络组件如何增强自动驾驶汽车的@@安全性@@》白皮书中提到@@@@,一旦计算机掌握了控制权@@,通信路径的@@可用性对于发生故障后允许继续运行的@@系统而言至关重要@@。因此@@,车辆安全性@@要求将功能安全性与可靠性相结合@@。在@@白皮书中@@,NXP指出@@,汽车网@@@@络@@IC能够在@@@@预防故障@@、预测故障@@、应对故障方面@@,通过确保车内通信服务的@@可用性来提高@@车辆服务可用性@@,进而提升安全性@@。

2. 信息安全@@

其次是信息安全@@问题@@。在@@我国@@,车联网@@@@安全已经写入法律@@。国内第一部车联网@@@@法规@@《无锡市车联网@@@@发展促进条例@@》对车联网@@@@安全问题进行了明确的@@规范@@,并通过@@建立集态势感知@@、风险预警@@、应急处置和@@联动指挥为一体的@@网@@络安全支撑平台@@,推进车联网@@@@网@@络安全监测@@。相信随着@@智能网@@联汽车@@的@@普及@@,会有更多的@@法律法规出现@@,来保障@@汽车信息安全@@@@。

毫无疑问@@,要构建安全可靠@@的@@网@@联汽车方案@@,离不开高性能的@@电子@@元器件的@@支持@@@@,这也是贸泽电子@@@@带给整个@@行业的@@赋能价值@@。接下来@@,我们就为大家推荐几款贸泽电子@@@@在@@售的@@@@,可用于构建车内网@@方案的@@元器件方案@@。

保障@@“零缺陷@@”的@@功能安全程序@@@@

上述内容我们已经提到@@@@,随着@@智能网@@联汽车@@的@@高速发展@@,汽车对网@@联安全的@@要求越来越高@@,尤其是涉及到@@汽车行驶安全方面@@,更是要以@@@@“路上零事故@@”来严格要求@@,毕竟行车安全无小事@@。那么@@,首先我们就为大家详细介绍@@NXP SafeAssure功能安全程序@@,大家可以@@在@@贸泽电子@@@@官网@@通过查询料号@@SJA1105ELY,在@@器件详情页里看到@@相关信息@@。

SafeAssure是一套综合程序@@,属于@@NXP SafeAssure计划的@@一部分@@,该计划希望通过人员@@、流程@@、合作伙伴和@@产品四大支柱让用户的@@方案设计达到@@安全完整性级别@@。SafeAssure方案简化了系统级功能安全要求@@,支持@@功能安全@@、车辆安全性@@、设备@@可靠性三大关键领域@@,可加快产品上市@@,提高@@可扩展性@@。

图@@2:SafeAssure计划四大支柱@@.png

图@@2:SafeAssure计划四大支柱@@(图@@源@@:NXP)

NXP SafeAssure计划实施@@Vision Zero(路上零事故@@)政策@@,实现从设计到@@制造质量零缺陷@@@@,确保产品满足安全应用@@的@@严格要求@@。用户可以@@通过使用@@NXP功能安全产品和@@配套资料@@,简化用户方案的@@@@ISO 26262合规@@。如下图@@@@3所示@@,这些@@NXP产品都符合@@@@ISO 26262标准@@,按照@@“BCAM7”流程@@开发@@,并通过@@TÜV SÜD认证@@。

图@@3:SafeAssure产品组合@@.png

图@@3:SafeAssure产品组合@@(图@@源@@:NXP)

通过这些@@产品和@@资料@@,能够帮助汽车产业@@链打造@@出安全关键型汽车应用@@@@。

全面支持@@车联网@@@@创新的@@网@@络处理器@@@@

车联网@@@@市场规模发展趋势@@

当前@@,车联网@@@@创新可谓日新月异@@。根据普华永道发布的@@@@《车联网@@@@产业@@发展洞察@@》报告@@,我国车联网@@@@市场规模有望从@@2021年@@的@@@@2,126亿元@@增长到@@@@2026年@@的@@@@8,000亿元@@,五年@@增长近@@3倍@@。在@@此过程中@@,必将涌现出大量的@@车联网@@@@创新应用@@@@,不断提升汽车的@@智能化水平@@。

下面@@,我们为大家介绍的@@是一款来自@@NXP的@@S32G2汽车网@@@@络@@处理器@@@@,贸泽电子@@@@官网@@该器件的@@料号为@@S32G274AABK0VUCT,该器件可以@@用于实现下一代汽车网@@@@关和@@架构@@。

图@@4:S32G2汽车网@@@@络@@处理器@@@@.JPG

图@@4:S32G2汽车网@@@@络@@处理器@@@@(图@@源@@:贸泽电子@@@@)

S32G2汽车网@@@@络@@处理器@@@@设计用于充分发挥车辆数据的@@潜力@@,结合了@@ASIL D等级安全性@@、高性能实时和@@应用@@处理@@,以@@及@@网@@络加速功能@@,可以@@用于支持@@新型汽车架构的@@需求@@,包括@@服务型网@@关@@、域控制器@@、区域处理器@@、安全处理器等@@。

在@@产品参数方面@@,S32G2汽车网@@@@络@@处理器@@@@基于四核@@Arm Cortex-A53和@@三路双核锁步@@Cortex-M7打造@@,搭载以@@太网@@数据包转发引擎@@(PFE)、低延迟通信引擎@@(LLCE)、硬件安全引擎@@(HSE)三大硬件加速器@@,用于网@@络加速和@@功能安全@@。和@@以@@往的@@汽车网@@@@关设备@@系列相比@@,S32G2汽车网@@@@络@@处理器@@@@的@@性能和@@网@@络达到@@@@10倍@@以@@上@@。并且@@,这些@@网@@络处理器@@的@@集成度非常高@@,支持@@4GB DDR3L/LPDDR4 DDR和@@NOR/NAND闪存@@,提供@@CAN/CAN FD、LIN、FlexRay接口@@,还有千兆以@@太网@@网@@络接口@@@@(4个@@)、PCI Express Gen 3.0(2 x 2通道@@)等接口@@资源@@,丰富的@@资源可以@@为@@OEM带来收入@@、降低成本@@,同时提供@@新的@@车辆体验@@。

图@@5:S32G2汽车网@@@@络@@处理器@@@@系统框图@@@@.png

图@@5:S32G2汽车网@@@@络@@处理器@@@@系统框图@@@@(图@@源@@:NXP)

除了丰富的@@硬件资源@@,NXP围绕@@S32G2汽车网@@@@络@@处理器@@@@还提供@@了丰富的@@软件支持@@@@,包括@@Linux BSP、FreeRTOS、集成参考示例等参考软件@@;S32实时驱动程序@@(RTD)、安全外设驱动程序@@(SPD)、跨平台通信框架@@(IPCF)等标准@@软件@@;以@@及@@S32信息安全@@和@@@@S32功能安全等高级软件@@。

可实现小型方案的@@@@GSM大功率开关@@

随着@@汽车智能化水平的@@提高@@@@,车载@@网@@络也变得越来越丰富@@,但同时也带来了一个@@问题@@,那就是更多的@@功能单元和@@集成@@,对汽车内部空间@@是一个@@挑战@@。下面@@,我们为大家介绍的@@便是一款可用于实现小尺寸方案的@@@@SP4T RFFE GSM大功率开关@@,来自制造商@@Qorvo,贸泽电子@@@@官网@@该器件的@@料号为@@QPC8020QTR13

图@@6:QPC8020Q SP4T RFFE GSM大功率开关@@.JPG

图@@6:QPC8020Q SP4T RFFE GSM大功率开关@@(图@@源@@:贸泽电子@@@@)

QPC8020Q优化用于需要高线性度和@@大功率处理能力的@@@@GSM、CDMA、WCDMA和@@LTE应用@@,符合@@AEC-Q100 2级标准@@@@,兼容@@RFFE 2.0(52MHz写入速度@@)。该器件插入损耗低@@,能够在@@@@1.8V电压下工作@@,工作频率高达@@6GHz。

需要特别指出@@的@@是@@,QPC8020Q采用紧凑型@@1.1mm x 1.1mm、9引脚模块封装@@,并且@@在@@典型应用@@中不需要隔直电容器@@,可用于实现较小的@@解决方案尺寸@@。

智能汽车@@,安全第一@@

当前@@,各种产业@@扶持政策@@频出@@,对智能网@@联汽车@@发展来说是持续利好@@。在@@此过程中@@,各种元器件的@@智能化都需要引入信息传输能力@@,给网@@联汽车带来多维度的@@安全挑战@@,包括@@以@@元器件入手的@@近程攻击@@,以@@4G/5G、Wi-Fi、移动@@App等为入口的@@中程攻击@@,还有以@@@@OTA为入口的@@远程攻击@@。

因此@@,智能网@@联汽车@@需要更高规格的@@网@@络安全防护体系@@。贸泽电子@@@@销售的@@电子@@元器件原厂授权@@、安全可靠@@,帮助智能网@@联汽车@@抵御安全风险@@。

相关技术@@资源@@ 

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