編譯自EDN。

隨著車載系統(tǒng)安裝了更多的揚(yáng)聲器、麥克風(fēng)、攝像頭、顯示器等等設(shè)備，很多信息需要得到適當(dāng)且具有時(shí)間敏感性的處理，這使得車載系統(tǒng)的復(fù)雜性大大增加。這種復(fù)雜性帶來的直接后果是 ECU 數(shù)量大幅增加，以及隨后與其分配的子系統(tǒng)（如發(fā)動機(jī)、動力系統(tǒng)和制動）之間的布線也大幅增加。

隨著越來越多的 OEM 放棄這些基于域架構(gòu)的E/E架構(gòu)，并且也放棄了很多落后的汽車總線技術(shù)，如CAN、LIN、FlexRay和MOST。

軟件定義汽車（SDV）重新思考了底層車輛架構(gòu)，將汽車劃分為多個區(qū)域，直接為本地周圍的車輛子系統(tǒng)提供服務(wù)，從而減少布線、延遲和重量。這樣做的另一個主要好處是可以使用 Wi-Fi 或蜂窩網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行無線 (OTA) 更新，以更新云連接的汽車；然而，將以太網(wǎng)引入汽車邊緣也存在復(fù)雜性。

ADI的區(qū)域架構(gòu)設(shè)想

今年在 CES 上，EDN采訪了 ADI 公司汽車座艙體驗(yàn)副總裁 Yasmine King。該公司正密切關(guān)注底層連接解決方案，這些解決方案允許汽車制造商利用以太網(wǎng)到邊緣 (E2B) 總線、汽車音頻總線 (A2B) 和千兆多媒體串行鏈路 (GMSL) 技術(shù)從域架構(gòu)轉(zhuǎn)向分區(qū)架構(gòu)。

“我們今年的重點(diǎn)是展示我們?nèi)绾卧谶吘壴黾又悄埽F(xiàn)實(shí)世界的模擬數(shù)據(jù)引入到數(shù)字世界?！彼f?！斑@就是汽車行業(yè)想要實(shí)現(xiàn)的愿景；他們希望能夠?yàn)榭蛻魟?chuàng)造體驗(yàn)，無論是駕駛體驗(yàn)還是后座乘客體驗(yàn)。”

“您如何幫助創(chuàng)造這些沉浸式的安全體驗(yàn)，并根據(jù)車內(nèi)每位乘客的個性化需求進(jìn)行個性化定制？為了做到這一點(diǎn)，必須從根本上改變汽車的架構(gòu)，”King補(bǔ)充道?！耙虼?，為了以可持續(xù)的方式做到這一點(diǎn)，讓出行保持綠色，并保持較長的電池壽命和良好的燃油效率，您必須找到一種高效傳輸數(shù)據(jù)的方法，E2B 總線就是其中一種連接解決方案，它可以實(shí)現(xiàn)從車身控制到氛圍燈照明控制等多種領(lǐng)域?！?p>

E2B遠(yuǎn)程控制協(xié)議解決方案

E2B 總線基于 OPEN 聯(lián)盟 10BASE-T1S 物理層 (PHY)，旨在消除 MCU 將軟件集中到高性能計(jì)算 (HPC) 或中央計(jì)算的需要（圖 1 ）。

ADI E2B演示，感應(yīng)小球的位置，并發(fā)回主機(jī)，然后主機(jī)發(fā)送命令控制電機(jī)驅(qū)動機(jī)械臂，避免小球滾落。

“E2B 總線是目前市場上唯一適用于 10BASE-T1S 的遠(yuǎn)程控制協(xié)議解決方案。我們剛剛在 2024 年 6 月發(fā)布了第一款產(chǎn)品，我們認(rèn)為這是幫助行業(yè)向分區(qū)架構(gòu)轉(zhuǎn)型的一種非常根本的方式?！盞ing 表示?！拔覀冋谂c OPEN 聯(lián)盟合作，成為該遠(yuǎn)程控制定義的一部分?！?p>

這些收發(fā)器將集成低復(fù)雜度以太網(wǎng) (LCE) 硬件以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操作，并且自然可以與任何其他符合 10BASE-T1S 要求的產(chǎn)品在同一總線上使用。

寶馬已經(jīng)將 E2B 總線用于其環(huán)境照明系統(tǒng)。King 補(bǔ)充說，其他 OEM 也已進(jìn)一步采用該總線，但尚未公開?！癊2B 總線是那些可實(shí)現(xiàn)車身控制和環(huán)境照明的連接解決方案之一，目前車內(nèi)大約有 50 或 60 種不同的應(yīng)用可以應(yīng)用于該總線?！?p>

她提到，E2B 目前通常用于環(huán)境照明；但還有許多其他潛在應(yīng)用，例如駕駛員監(jiān)控系統(tǒng) (DMS)，該系統(tǒng)可以通過車載生物識別功能檢測睡眠駕駛員，然后采取一系列措施將其喚醒。E2B 允許 OEM 通過 OTA 更新應(yīng)用這些措施。

如果沒有E2B，您不僅需要更新 DMS，還必須更新控制環(huán)境光的多個節(jié)點(diǎn)。車主可能必須將車帶回維修店進(jìn)行更新，這會花費(fèi)更長時(shí)間，也更麻煩?！坝辛?E2B，只需通過一次 OTA 更新，即可輕松、快速地下載添加安全功能?！盞ing 說道。因此，獲得更安全、更身臨其境的駕駛體驗(yàn)更為現(xiàn)實(shí)?！?p>

ADI 的目標(biāo)是將軟件從所有邊緣節(jié)點(diǎn)移動到中心位置進(jìn)行更新。

A2B：基于100BASE-T1的音頻系統(tǒng)

A2B音頻基于 100BASE-T1 標(biāo)準(zhǔn)，采用類似的概念，通過專門的聲音連接邊緣節(jié)點(diǎn)。它限制了在車輛中安裝往返于眾多揚(yáng)聲器和麥克風(fēng)的重型屏蔽模擬電纜，從而促進(jìn)了主動降噪 (ANC) 和道路降噪 (RNC) 等現(xiàn)代功能。

“我們有通過 A2B 連接的 RNC 算法，這是一種延遲極低、確定性極強(qiáng)的總線?！盞ing 說道?！八试S您從車輪底座（噪音產(chǎn)生的地方）獲取輸入，并將它們快速傳輸?shù)街醒胗?jì)算的大腦。”她提到音頻系統(tǒng)需要極低的延遲才能增強(qiáng)用戶體驗(yàn)，“您的耳朵很容易受到任何微小延遲或失真的影響?！?p>

該技術(shù)比較新的 E2B 總線更成熟，因此得到了更廣泛的采用，“A2B 是大多數(shù) OEM 都在使用的技術(shù)?！盞ing 補(bǔ)充道。ADI 正在開發(fā) A2B 總線的第二代產(chǎn)品，該產(chǎn)品的數(shù)據(jù)速率是上一代產(chǎn)品的兩倍。

GMSL：單線SerDes顯示解決方案

GMSL是車載串行器/解串器 (SerDes) 視頻解決方案，它省去了攝像頭和后續(xù)傳感器基礎(chǔ)設(shè)施通常需要的大量接線?！半S著你走向自動駕駛，并希望用車內(nèi)的智能取代人類，你需要額外的傳感，以及雷達(dá)、激光雷達(dá)和攝像頭，以構(gòu)成感知傳感網(wǎng)絡(luò)?！盞ing 說。

圖 2 ：GMSL 演示將來自六個攝像機(jī)的信號聚合到解串器板并進(jìn)入 Jetson HPC 平臺上的單個 MIPI 端口。

所有這些都需要極高的帶寬，因此需要一種能夠通過低成本、輕量級電纜進(jìn)行傳輸?shù)慕鉀Q方案。與 E2B 和 A2B 音頻總線類似，使用單根電纜來管理車載信息娛樂系統(tǒng) (IVI) 內(nèi)的儀表盤顯示器或人機(jī)界面 (HMI) 可最大限度地減少線束重量，從而提升續(xù)航里程并降低成本。