汽車乙太網路：現代汽車通訊的骨幹

現代的汽車經過演變，已經不再只是用於簡單的交通運輸，而是成為智慧連線的軟體驅動平台。現今車輛的自主性更高，並且以數據為中心，因此對高速、可擴展、可靠的車載通訊骨幹的需求比以往更加迫切。汽車乙太網路引領這項變革，此關鍵基礎技術可在各先進車輛子系統間達到無縫的即時通訊。

單對乙太網路 (SPE) 已迅速成為新一代車輛的首選通訊標準 (圖 1)：從車用資訊娛樂和先進駕駛輔助系統 (ADAS) 到 V2X 連接和空中 (OTA) 更新。汽車乙太網路採用輕型纜線，具有卓越的頻寬及符合成本效益。此網路正在重新定義車輛間的資料流動方式，讓車輛比以往更有智慧、更快速、更強連線。

圖 1：汽車單對乙太網路的技術優勢。(圖片來源：iWave Global)

汽車乙太網路說明

汽車乙太網路 (基於 100BASE-T1 和 1000BASE-T1 標準) 透過單對非屏蔽雙絞線傳輸和接收資料，讓傳統乙太網路適用於車載通訊。

傳統乙太網路 (10BASE-T 或 100BASE-TX) 需要多對纜線，但汽車乙太網路只需單對雙絞線即可進行全雙工通訊，如此可降低佈線複雜性及重量和成本。

這項創新的核心是 Open Alliance BroadR-Reach (OABR)，這是一種源自 100BASE-T1 的實體層標準，允許多重電子控制單元 (ECU) 透過相同輕型纜線同步進行通訊。纜線重量可減少 30%，安裝成本降低高達 80%，同時提高效率和車輛效能。

• 100BASE-T1 (100 Mbps) 使用 4B3B 和 PAM3 調變，達到最低 EMI 並允許全雙工操作。
• 1000BASE-T1 (1 Gbps) 採用 PAM8 調變，具有迴聲消除和等化功能，確保在汽車級鏈路上進行可靠的資料傳輸。

這兩個標準都依賴強大的實體層編碼和解碼，以確保訊號完整性和低延遲，是資料導向汽車系統的關鍵要求。

精準同步：主從架構

汽車乙太網路通訊遵循主從模型，以確保精準同步，在即時車載作業中非常重要。主節點 (通常是網域控制器或閘道器) 產生時脈訊號，而從節點 (感測器、攝影機、ECU) 使用通用精準時間協定 (gPTP) 對齊。

時脈同步能大幅減少延遲和抖動，確保準確、確定性的通訊，在 ADAS、自主控制、即時診斷等系統中是一項關鍵因素 (圖 2)。

圖 2：汽車乙太網路是許多系統中的關鍵組件。(圖片來源：iWave Global)

汽車乙太網路在車載資通訊裝置中的重要性

車載資通訊閘道器是連線車輛的通訊神經中樞，聚合來自 ECU 的資料，管理雲端連接，並且進行即時更新。隨著資料量和頻寬需求增加，傳統的汽車協定 (如 CAN、LIN、FlexRay) 已不足。

汽車乙太網路能夠提供現代車載資通訊應用所需的高頻寬、低延遲、可擴展性。這能加快 V2X 通訊、GPS 追蹤、OTA 更新、雲端分析的資料交換速度，同時透過加密、安全啟動、時間敏感網路 (TSN) 確保強大的安全性。

簡而言之，汽車乙太網路為智慧、連線、安全移動奠定基礎，使其成為新一代車載資通訊設計中不可或缺的一部分。

iWave 的車載資通訊解決方案支援汽車乙太網路

iWave Global 開發完整的汽車級車載資通訊解決方案，搭載進階的有線和無線連線能力。

車載資通訊閘道器 – iW-RainboW-G41G

• 核心：NXP i.MX 8XLite MPU
• 連接：5 個 CAN FD 連接埠、2 個汽車乙太網路連接埠
• 無線：LTE Cat 4 和 5G 蜂巢式網路、Wi-Fi 6、藍牙
• 定位：高準確度 GNSS 模組
• I/O 支援：RS232、RS485、類比和數位 I/O
• 安全性：整合式硬體安全元件
• 外殼：IP67 等級，附外接天線支架

iWave 的車載資通訊閘道器 (圖 3) 專為嚴峻的汽車環境所設計，結合乙太網路、5G、邊緣運算能力，能夠以毫不妥協的可靠性達到即時車輛資料聚合、分析、遠端更新。

圖 3：iWave Global 的車載資通訊閘道器 – iW-RainboW-G41G。(圖片來源：iWave Global)

iWave 的車載資通訊平台採用汽車乙太網路，可提供更高的頻寬、標準化，以及 IP 架構網路，並支援以下功能：

• 360° 攝影機系統
• 預測性維護與診斷
• 車聯網 (V2X) 通訊
• 安全的空中 (OTA) 更新

結論

iWave 整合效能、效率、可擴展性，使其成為具有前瞻性的連線汽車的關鍵推動廠商。

iWave Global 是深受信賴的嵌入式系統和 ODM 設計服務供應商，具備深厚的汽車、工業、物聯網市場專業知識。該公司專精於車載資通訊處理控制單元 (TCU)、閘道器、連線平台，能讓 OEM 和一級供應商建立強大、安全、高效能的汽車解決方案。

iWave 具備長期產品供貨能力、設計服務、全球合作夥伴關係，持續為連線移動生態系統推動創新。

若需深入瞭解或探索客製化車載資通訊解決方案，請造訪 www.iwave-global.com 或聯絡 mktg@iwave-global.com。