汽车业近期的发展趋势对於功能安全提出了更高的要求。功能安全为汽车创新的核心，而车载网路（IVN）将在下一代汽车功能安全方面持续发挥重要作用，也使得网路元件的品质和可靠性更受到重视。

现代汽车的功能越来越多，新的挑战也随之出现。尽管功能安全在汽车业不是一个新课题，但随着时间的推移，它越来越受到关注。作为设计原则，功能安全的重点在於使用电子电气（E/E）设备时，降低其带来人身伤害或人体健康损害的风险。功能安全原则致力於解决随机硬体故障和系统故障均与车载网路（IVN）产品相关。

汽车业近期的发展趋势对功能安全提出了更高要求。比如，自动驾驶需要汽车接管驾驶任务并做出关键决策。自动驾驶对於OEM厂商和最终用户来说都是独一无二的机会，但需要新的解决方案来满足所需的高安全级别。

图1 : 基於乙太网的车载网路传输功能安全关键资讯

汽车新趋势正在重新定义车载网路

车载网路不断发展，以适应自动驾驶汽车带来的资料量增加。资料必须易於获取且安全，以便进行即时处理和决策, 还需要降低线束成本和重量。

这些变化正在改变车载网路架构，并推动架构分区，即汽车功能分散在整个网路，且更依赖通信能力。相对於以往基於域的子网而言，功能安全在通信网路中更加重要。

图2 : 图中的电子电气分区架构显示汽车功能在网路上的分散分布

系统功能安全和可用性：乙太网实体层（PHY）如何提供支援

随着汽车功能更加分散化，车载网路在确保系统功能安全和可用性方面的作用日益增强。现代汽车需要高度可靠且高速的资料通信骨干网，而骨干网需通过汽车乙太网实现。交换机和实体层等乙太网元件需要整合先进监测和诊断功能，以实现系统安全性和可用性目标。

实体层级的先进监测和诊断功能可在系统层级改进故障反应。检测故障所需的时间降至最低，系统的回应时间缩短。它们还可增强系统级故障定位，因为实体层会标记任何可能妨碍其正常运行的问题。这两种方法结合有助於在尽可能短的时间内对系统级故障做出反应。

网路IC功能可预防、预测和应对故障情况，为功能安全做出重大贡献。ISO26262等标准为功能安全评估提供必要的指导。ISO26262定义了功能安全系统开发的方法；除了一些带有串列通信演示的一般准则外，没有具体的系统要求。

TJA1103：符合ASIL B的乙太网实体层

由於车载网路将在下一代汽车功能安全方面继续发挥重要作用，也更加重视网路元件的品质和可靠性。因此，网路元件开放必须遵循ISO26262，以降低因电子电气系统故障而造成的风险。恩智浦可遵循ISO26262开发产品，为系统的功能安全和可用性提供支援，推出首款符合ASIL B标准的可扩展实体层系列器件TJA1103。

TJA1103的开发符合ISO26262标准，有助於防止系统故障，同时确保所有相关的功能安全文档可用。在启动过程中的自诊断部署在硬体中，可防止潜在故障并支援随机故障检测。

如果在功能安全环境中使用，TJA1103的错误通知功能允许主控制器做出相应的反应并恢复系统。如果无法恢复，则将受影响的部分设置为安全状态，以确保网路其馀部分的安全通信。如此一来，网路的可靠性和品质可以得到提升，实现安全通信。

（本文作者Jakob Smonig为恩智浦半导体产品市场经理）