账号:
密码:
CTIMES / 文章 /   
從封閉到開放 車聯網邁向新境界
速度提升與安全防護為首要訴求

【作者: 姚嘉洋】2016年04月26日 星期二

浏览人次:【7765】
  


過去我們在探討車聯網應用,大體上可以分為兩大類別,一種是無線技術,其次車體各系統之間的有線連結,前者以藍牙、Wi-Fi與4G等為代表,後者則以CAN(區域控制網路) Bus為主,但在近期,乙太網路也逐漸在車身網路開始嶄露頭角。所以大體上,車聯網就有線網路方面還是有一些值得討論的地方。


瑞薩電子營業行銷事業部副理何吉哲表示,傳統上,我們看待車載資通訊系統的時候,是將各個子系統各自拆開來看,但展望未來發展,這些子系統都會逐漸整合為單一系統,換言之,負責中央系統控制的處理器就必須具備更為強大的運算效能,像是H.265或是4K影像都會是高階車種必備的影像顯示規格。而瑞薩也預計準備在今年推出樣品,讓客戶進行先期開發。


不過,英飛凌台灣英飛凌汽車半導體事業處業務經理楊雅惠也指出,車身上的ECU(電子控制單元)隨著時間推移,因應不同功能需求,我們預期會看到更多的獨立運作的ECU出現在車身上,與此同時,ECU本身的更新,也開始興起透過雲端來進行更新,所以Cybersecurity(網路安全)也成了基本訴求。


因應速度提升與安全性 CAN-FD即將現身

CAN Bus的普及程度自然就不用多說,隨著車上的電子系統不斷增加,數據傳輸量也隨之提升,CAN Bus的後續規格,CAN-FD也逐漸浮上檯面,同樣的,Ethernet(乙太網路)也因為攝影頭增加,也被車廠高度重視。而車聯網必須從封閉轉為開放特性後,安全性也成了車廠們所注意的重點。歸納來看,速度與安全性的課題,各大車廠其實都已經在布局與規劃,而關鍵就在於車用半導體業者能提供多完整的解決方案。


瑞薩電子汽車應用行銷部主任黃源旗談到,CAN Bus仍然會是車身網路主要的有線傳輸技術,全球車廠可說是近100%都有採用,原因在於CAN Bus在先天上就具備了抗雜訊干擾、偵錯與即時傳輸的能力,所以車身各部子系統的資料傳輸還是需要借重CAN Bus,但黃源旗也指出,未來4G加入車聯網行列之後,車子本身是屬於封閉特性的系統,也因為與外界有所連結,而衍生了資安防護的問題,所以產業界也制定了新一代的CAN-FD規範,一方面可以有效因應資安問題,其次也可以提升資料傳輸量。不過該協定是在去年年初才抵定,車廠目前也是在導入設計與測試階段,所以面市的時間約莫也會是在2018年左右。


圖1 : CAN-FD沿襲了前一代CAN Bus架構,速度不僅有所提升,針對安全性也有相應的設計。(Source:英飛凌)
圖1 : CAN-FD沿襲了前一代CAN Bus架構,速度不僅有所提升,針對安全性也有相應的設計。(Source:英飛凌)

楊雅惠進一步談到,英飛凌在安全機制方案本來就有所深耕,隨著車用領域對於安全機制的需求水漲船高,英飛凌就順水推舟,將產品推入車用電子市場,談到車身有線連網技術,楊雅惠認為,CAN Bus本來就是汽車產業所熟悉的規格,所以後繼的CAN-FD可以說是大抵繼承了前一代協定的特性,所以車廠導入的意願,相較於FlexRay會來得高出許多。FlexRay是完全新的架構,成本也比CAN-FD來得高,但也不代表CAN-FD的出現,就會完全取代FlexRay,最多就是縮短兩者之間的差距。


不過,黃源旗也指出,FlexRay的重要性在於,針對底盤或是引擎控制,還是扮演重要的角色,原因在於它的速度與反應都高於CAN Bus許多,所以至少在短期內,在有線網路領域,FlexRay並不會因此消失。而楊雅惠的看法與黃源旗相同,預計2017至2018年,CAN-FD就會出現在市場上。



圖2 : 車身上的不同子系統,所需要的通訊技術自然也就有所不同,沒有所謂的「誰取代誰」的問題。(Source:英飛凌)
圖2 : 車身上的不同子系統,所需要的通訊技術自然也就有所不同,沒有所謂的「誰取代誰」的問題。(Source:英飛凌)

Ethernet漸成主流 處理器將內建MAC層

不論是CAN Bus或是EthernetAVB等有線技術,

大體上都可以分為MAC與PCY層的獨立方案,

即便是慣戰車用市場的晶片業者們,

也不見得全部都能提供。

至於另一個有線技術:Ethernet,近期也在車聯網領域開始異軍突起,黃源旗談到,Ethernet之所以會在車聯網逐漸竄起的原因在於環景所動用的攝影鏡畫質愈來愈高,若要應付較大且即時的資料量傳輸,Ethernet的確是適合的選項,而乙太網路進入到車用電子領域後,有了另一個名稱:EthernetAVB,其主要的工作就是負責傳輸影像與音訊檔案。不過,EthernetAVB可說是目前市場上較新的技術,所以各大車廠都還在導入與設計階段,市場上仍然沒有看到有導入的車款,但黃源旗預測,預計2018年可以看到EthernetAVB出現在市場上。


然而,NXP(恩智浦半導體)大中華區資深區域市場行銷經理甘治國表示,EthernetAVB並不是新技術,該技術其實也有一定的成熟度,就解決方案而言可以分為PHY與MAC層,以檯面上的車用半導體業者來說,也並非全部都能供應兩者,NXP本身就有PHY與MAC層的解決方案,其競爭對手則是Broadcom(博通),而要因應EthernetAVB的MAC層,也只能用車用處理器來處理這方面的資料。



圖3 : 從整車設計來看,不論是車身、車載資通訊乃至ADAS,有線通訊都需要MAC與PHY,共同合作才能構築完整的通訊架構。(Source:博通)
圖3 : 從整車設計來看,不論是車身、車載資通訊乃至ADAS,有線通訊都需要MAC與PHY,共同合作才能構築完整的通訊架構。(Source:博通)

甘治國也談到,連網技術帶來安全性的課題,這與車用規範如AEC-Q100或是ISO 26262等,有一定的關係,這也不免又要談到車用處理器的規格,考量到安全性課題,又要兼顧到ISO26262的認證,車用處理器本身勢必就一定要通過AEC-Q100的認證,具備安全性功能也會是基本要求。


楊雅惠說,車聯網有諸多系統會需要借重MCU(微控制器)完成,除了要滿足AEC-Q100規範外,其性能要求也不能過於馬虎,以目前英飛凌旗下的AURIX系列來說,其前身就是TriCore為主。AURIX主要為三核心架構,所以性能表現上無庸置疑,最大的SRAM容量可以達到8MB,核心時脈可到達300MHz。


因應政策訴求 車用雷達成晶片業者趨之所向

針對車用雷達77/79GHz的發展,楊雅惠表示,英飛凌在該領域,目前在歐美市場居於絕對領先的位置。她指出,依據獨立機構 Euro NCAP(歐洲新車評估計劃)的評分設計,若要達到最高標準五顆星的等級,就必須配備雷達式駕駛輔助系統,而這股風潮也開始吹美國。Strategy Analytics也預測2020年將生產 1.05億輛新車問世,其中將有超過2,000萬輛車採用雷達式車距警告系統,亦即全球約有20%的新車將配備上述系統。


楊雅惠也觀察,目前亞洲車廠對於77/79GHz技術也相當積極,詢問度也相當高,但她也表示,由於77/79GHz的技術難度相當高,車廠若沒有投入三至五年的時間,很難有具體的成績,她建議,還是先從24GHz做起,慢慢累積經驗,再切入77/79GHz會較為適當。甘治國也透露,NXP已經著手進行77GHz雷達的RF射頻晶片以CMOS製程量產的開發工作,預計2018年就會將產品推出,至於在24GHz方面,NXP也已經推出了面積約僅有2mm2的解決方案,目前已經進入了樣品階段,正在給予一線客戶進行設計。



圖4 : 車用長距雷達將是未來車用安全的重要功能之一,預料也會成為基本配備。(Source:Bosch)
圖4 : 車用長距雷達將是未來車用安全的重要功能之一,預料也會成為基本配備。(Source:Bosch)

TI(德州儀器)台灣業務與應用事業現場應用工程師總監詹勳琪也指出,TI在雷達方面也有投入資源,主要的目標是鎖定後端的訊號處理,利用TI專有的DSP(數位訊號處理器)來負責處理雷達反射之後所取得的資料,當然,24GHz與77/79GHz在技術門檻上有所差別,要處理的資料量自然也就不同,採用的DSP的等級與規格也會有差異。同樣的,TI與NXP等業者一樣,對於車用雷達市場有著相當的企圖心,TI已經有專為雷達應用的處理器部門,在未來,TI也不會缺席77/79GHz領域。


**刊頭圖片來源(Source:automotive.electronicspecifier.com)


相关文章
无线音讯串流让电玩游戏音讯不间断
以模型化基础设计流程开发测试AUTOSAR软体元件与复杂装置驱动
汽车电气化的五个步骤
Gartner:2019年十大无线通讯技术趋势
在几分钟内构建智慧??温器控制单元
comments powered by Disqus
相关讨论
  相关新品
NXP-LPC4088FET208
原厂/品牌:NXP
供应商:NXP
產品類別:MCU
NXP-LPC812M101FD20
原厂/品牌:NXP
供应商:NXP
產品類別:MCU
NXP-SSL21084AT
原厂/品牌:NXP
供应商:NXP
產品類別:LED
  相关新闻
» 恩智浦开启GHz时代 新型双核跨界MCU突破限制加速
» 瑞萨推出R-Car联盟Proactive Partner Program 加速创新车辆机动性
» 瑞萨和StradVision合作开发下一代ADAS智慧型摄像头
» 德州仪器推出LDO线性稳压器TPS7A02 扩增极低IQ解决方案
» 连续十度入选琼永续指数 英飞凌跻身全球顶尖永续企业
  相关产品
» 英飞凌雷达技术助力Google Pixel 4实现手势控制功能
» TI全新可调节降压-升压转换器系列 提供20mm2最大2.5A输出电流
» 针对智慧IoT应用 瑞萨发表RA系列32位元Arm Cortex-M微控制器
» LED驱动器的高效NFC编程方法:英飞凌NLM0010和NLM0011 IC
» 英飞凌全新整合式负载点稳压器 提升高密度应用效率
  相关资源
» Power Management Solutions for Altera FPGAs

AD


刊登廣告 新聞信箱 读者信箱 著作權聲明 隱私權聲明 本站介紹

Copyright ©1999-2019 远播信息股份有限公司版权所有 Powered by O3
地址:台北市中山北路三段29号11楼 / 电话 (02)2585-5526 / E-Mail: webmaster@ctimes.com.tw