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|未来智能网联汽车的整车架构会是什么样

CAN FD与车载以太网的诞生与应用 ， 给新一代智能网联车的整车架构带来哪些变化？工程师们又将如何快速地完成CAN FD与车载以太网的通讯测试？本文对此做简单的介绍 。
智能网联车CANFD及车载以太网的应用
如图 1所示 ， 智能网联车 ， 就是车联网、智能交通与智能汽车的交集 ， 能够实现车与X（车、人、路、后台）等的信息交互 ， 并具有智能决策能力的新一代汽车 。
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图 1 智能网联车定义
如图 2所示 ， 传统的汽车网络架构主要是由CAN总线组成 ， 车内分布式电控单元ECU按照功能划分为动力总成、车身控制、辅助驾驶等总线区域；车窗、车灯、天窗等则通过LIN总线接入CAN网络 。这也得益于CAN总线通信具有高实时性、传输距离远、抗电磁干扰能力强等优点 。
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图 2 传统汽车网络架构
在新一代智能网联车的浪潮下 ， 随着车载ECU的与日倍增以及处理器运算能力和硬件的高速发展 ， 连接ECU的网络需要更大的带宽 ， 这一需求远超CAN等传统车载网络的容量极限 。
因此 ， 比较明确的趋势是向CAN FD过渡 ， CAN FD提供了64字节的数据吞吐量以及最高5Mbps的传输速率 。另外 ， 车载以太网技术似乎已经成为了本次浪潮中宠儿 。由于车载以太网具有高带宽、低延迟、低成本的特性 ， 在新一代整车架构中将替代CAN总线成为优选网络架构 。
如图 3所示 ， 以车载以太网作为骨干网络 ， 将核心域控制器（动力总成、车身、娱乐、ADAS）连接在一起 。各个域控制器在实现专用的控制功能的同时 ， 还提供强大的网关功能 。从图 3可以发现 ， 在各个域控制器的下方 ， 各部件之间通讯基本是通过CANFD来实现数据共享 ， 这种类似于传统车载网络架构（除娱乐子网中 ， 娱乐域控制器与其子部件的通信将通过以太网实现） 。另外 ， 当一个域需要与其他域交换信息时 ， 则需经由网关、以太网路由实现 。这种基于域控制器的架构改变传统的车载网络中ECU到ECU的点到点通信方式 。
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图 3 新一代智能汽车网络架构
新一代智能网联汽车覆盖了车载以太网、CANFD以及LIN总线 ， 因此 ， 我们需要不同的测试方法 ， 来完成汽车和车载网络的设计、验证、调试、排查以及维护 。如果可以在PC端或者服务器通过以太网获取汽车的CANFD网络以及车载以太网的数据 ， 将大大降低汽车整体架构测试的周期 ， 提高工程师研发及测试的效率 ， 抓取底层数据 ， 排查整车故障等 。
国内首创CAN FD与车载以太网合成通讯——CANFDNET系列
随着CANFD以及车载以太网应用需求增多 ， 广州致远电子有限公司推出国内首创高性能工业级的以太网与CAN(FD)数据转换设备——CANFDNET系列 ， 可以应用电池工况测试以及监控无人驾驶CANFD总线数据等复杂场合 ， 能够帮助工程师快速获取CANFD及车载以太网数据 ， 完成复杂网络的测试 。
如图 4所示 ， CANFDNET系列产品集成高速的 600MHz 主频 32 位处理器 ， 内部集成2路或4路2.5kVDC隔离耐压CAN(FD)接口、1路10M/100M自适应Ethernet接口以及1路满足 OPEN Alliance BroadR-Reach 规范的100M车载双线以太网接口；支持多种工作模式：TCP Server、TCP Client、UDP ， 通过配置软件可以灵活配置相关参数 。
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