什么是車載以太網(wǎng)？

隨著新能源汽車的爆火和智能駕駛的普及，車聯(lián)網(wǎng)的應用對汽車總線發(fā)起了挑戰(zhàn)。車載以太網(wǎng)作為汽車內(nèi)部電氣設備的連接網(wǎng)絡，是在傳統(tǒng)以太網(wǎng)協(xié)議的基礎上進行了創(chuàng)新與優(yōu)化，它改變了物理接口的電氣特性，并融入了車載網(wǎng)絡的獨特需求，從而制定了一系列新的標準。

車載以太網(wǎng)的應用背景本質(zhì)是汽車從“機械定義”向“軟件定義”轉(zhuǎn)型的必然選擇，其高帶寬、低延遲、強擴展性契合了智能汽車對數(shù)據(jù)通信的核心需求。隨著中央計算架構的普及，車載以太網(wǎng)將成為未來汽車網(wǎng)絡的中樞神經(jīng)系統(tǒng)，支撐智能駕駛、智能座艙、車云協(xié)同等全場景服務。

隨著汽車智能化和聯(lián)網(wǎng)化的不斷推進，汽車電子系統(tǒng)的復雜性也在逐漸提升，對網(wǎng)絡帶寬的需求也日益旺盛。車載以太網(wǎng)技術，依托于現(xiàn)已成熟的以太網(wǎng)技術基礎，能夠有效地應對汽車電子的新挑戰(zhàn)，提供穩(wěn)定、可靠、經(jīng)濟且標準化的解決方案。因此，車載以太網(wǎng)在汽車內(nèi)部網(wǎng)絡中無疑將擁有更加廣闊的發(fā)展前景。

車載以太網(wǎng)應用背景

（1）汽車智能化與自動駕駛的推動

傳感器數(shù)據(jù)爆發(fā)式增長：自動駕駛（L3及以上）依賴攝像頭、激光雷達、毫米波雷達、超聲波雷達等多模態(tài)傳感器， 單輛汽車每秒產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量可達數(shù)GB（如8K攝像頭每秒約需4 Gbps帶寬）。

實時性要求：自動駕駛決策需要低延遲（<10ms）和高可靠性，傳統(tǒng)CAN（1 Mbps）、LIN（20 kbps）或 FlexRay（10 Mbps）總線無法滿足。 

集中式電子架構趨勢：域控制器（Domain Contr oller）或中央計算平臺（Central Computing）需要高速通信網(wǎng)絡整合多個ECU（如ADAS域、座艙域、動力域），車載以太網(wǎng)的千兆帶寬（1Gbps+）成為關鍵支撐。

（2）車載網(wǎng)絡復雜度的升級

從分布式到集中式架構：傳統(tǒng)分布式架構（數(shù)百個ECU通過CAN/LIN互聯(lián)）導致線束復雜（豪華車型線束超5km、重量超70kg），以太網(wǎng)通過高帶寬、低線束復雜度支持更簡潔的拓撲結(jié)構。  

多協(xié)議融合需求：支持IP協(xié)議棧的以太網(wǎng)可無縫對接車載信息娛樂系統(tǒng)（IVI）、OTA升級、V2X通信等，而傳統(tǒng)總線（如MOST）僅針對特定場景設計。

（3）車載信息娛樂與互聯(lián)服務需求

智能座艙升級：多屏互動（儀表、中控、HUD、后排娛樂）、AR導航、語音交互等需要高帶寬傳輸視頻流（如4K/60fps視頻需12 Gbps）。

車聯(lián)網(wǎng)（V2X）與OTA：車輛需與云端、其他車輛（V2V）、基礎設施（V2I）實時交互，車載以太網(wǎng)支持TCP/IP協(xié)議，可直接對接互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)，簡化通信協(xié)議轉(zhuǎn)換。

（4）具體應用場景

ADAS與自動駕駛：傳感器數(shù)據(jù)融合（如攝像頭+雷達）、高精地圖實時更新 

智能座艙：多屏互動、高清視頻傳輸、云端服務接入

診斷與OTA：支持高速固件升級（如特斯拉通過以太網(wǎng)實現(xiàn)分鐘級OTA） 

區(qū)域控制器（Zonal Architecture）：以太網(wǎng)作為骨干網(wǎng)絡連接區(qū)域控制器，減少ECU數(shù)量（如特斯拉Model 3的ECU數(shù)量比Model S減少60%）

車載以太網(wǎng)的通信方式及常見接口

重點應用產(chǎn)品

UT-ETH04-AM 是一款高性能多通道千兆車載以太網(wǎng)分析儀，適用于車載以太網(wǎng)數(shù)據(jù)監(jiān)控和解析、通信 測試、ECU刷寫、產(chǎn)線升級等多場景下的仿真分析測試。集成4路100/1000BAST-T1端口和集成2 路100/1000BASE-T標準以太網(wǎng)RJ45端口，實現(xiàn)車載以太網(wǎng)和標準以太網(wǎng)的協(xié)議轉(zhuǎn)換。

在交換機模式下4路車載以太網(wǎng)和2路標準以太網(wǎng)可以直接相互通訊，實現(xiàn)對車載以太網(wǎng)節(jié)點的捕獲分析。在獨立網(wǎng)模式下可以通過NAT方式實現(xiàn) ETH6 標準以太網(wǎng)口跨網(wǎng)段和4路車載以太網(wǎng)轉(zhuǎn)發(fā)通訊。即可將車載以太所設備的任意IP地址和端口號，映射到ETH6標準以太網(wǎng)口IP地址和端口號，方便解決了現(xiàn)場設備法修改IP地址和端口號的問題。同時 ETH5 標準以太網(wǎng)口具有鏡像功能，可用于捕獲其余的指定端口數(shù)據(jù)將數(shù)據(jù)鏡像到鏡像端口。

UT-ETH04-AM 設計時充分考慮了工業(yè)現(xiàn)場環(huán)境的復雜性，從抗干擾角度進行了全方位的硬件設計采用 高性能工業(yè)級芯片、大容量TVS、EMC的 PCBLayout，這些賦予UT-ETH04-AM強大工業(yè)應用能力。

支持100/1000BASE-T1(車載以太網(wǎng))和100/1000 BASE-T(標準以太網(wǎng))之間點對點的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換 

支持100/1000BASE-TX 自協(xié)商功能

支持鏡像監(jiān)控模式、可設置主從及速率模式

支持獨立網(wǎng)模式，所有接口進行隔離通信

深度定制優(yōu)化系統(tǒng)提供穩(wěn)定可靠的網(wǎng)絡服務功能 

搭載宇泰自主研發(fā)的UT-NAT(代理網(wǎng)絡機制),無需配置終端實現(xiàn)IP轉(zhuǎn)換功能

支持系統(tǒng)運行燈、電源指示燈、T1 端口指示燈、RJ45 網(wǎng)絡口指示燈等 工作狀態(tài)指示功能

支持寬溫工作

工作溫度范圍：-40~85℃

存儲溫度范圍：-40~85℃

相對濕度范圍：5%~95%無凝露

支持寬壓供電，支持防反接保護，工作電壓：DC9~48V,標準工作電壓12V1A

典型產(chǎn)品應用

多臺同 IP 設備測試方案

如在產(chǎn)線測試時，同時測試4 臺同型號的 ECU，而 ECU 的 IP 地址等參數(shù)都一樣，傳統(tǒng)的測試方法就無法對相同 IP 的設備進行同時測試。此時可以使用宇泰自主研發(fā)的UT-NAT（代理網(wǎng)絡機制）功能，可以免配置終端，實現(xiàn)ECU批量測試需求，多應用在智能老化柜場景需求當中。

交換機模式

當把設備的交換機模式開啟時，UT-ETH04-AM可作為6端口千兆交換機。此時設備和我們經(jīng)常用的非網(wǎng)管型交換機的功能一樣。