電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道（文/李寧遠(yuǎn)）電動(dòng)汽車絕對(duì)是現(xiàn)在最復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)電子系統(tǒng)之一，這和車內(nèi)電子控制單元ECU數(shù)量的不斷增加密切相關(guān)。根據(jù)富士奇美拉研究所對(duì)車載ECU的調(diào)查，截至2021年，每輛車上安裝的ECU平均數(shù)量為29.6個(gè)。這只是平均數(shù)量，一些高端車型中的用量其實(shí)已經(jīng)突破一百個(gè)。

因此產(chǎn)生的物理互連網(wǎng)絡(luò)正在變得高度復(fù)雜，這一龐大網(wǎng)絡(luò)將眾多新的安全設(shè)備和傳感器相互連接，并與新的更高級(jí)別的控制層相連。不論在所有此類ECU設(shè)備之間，還是下一階段相應(yīng)的車內(nèi)更高控制層之間，建立物理互連網(wǎng)絡(luò)連接都在變得更加富有挑戰(zhàn)。

逐漸復(fù)雜化的車內(nèi)互連環(huán)境

在不斷復(fù)雜化的互連環(huán)境下，單車的連接器用量在不斷增多，傳統(tǒng)汽車需要用到的電子連接器在600個(gè)左右，電動(dòng)汽車內(nèi)的連接器數(shù)量在800到1000個(gè)。不僅僅是數(shù)量的增多，其需要面對(duì)的連接挑戰(zhàn)也遠(yuǎn)超從前。

最明顯的復(fù)雜度提高在于數(shù)據(jù)量的提升，ADAS和基于傳感器數(shù)據(jù)的功能設(shè)備仍在進(jìn)一步增加，這導(dǎo)致通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量也不斷上升。在車輛中引入L2或L3級(jí)別的自動(dòng)駕駛功能，將大大增加所謂“高帶寬專用鏈路”的份額，更不用說(shuō)以后更高級(jí)別的自動(dòng)駕駛功能的引入。

而在更廣泛的自動(dòng)與無(wú)人駕駛環(huán)境中，用于感知的雷達(dá)、激光雷達(dá)和攝像機(jī)也是檢測(cè)環(huán)境必不可少的設(shè)備，高帶寬專用鏈路的份額肯定會(huì)越來(lái)越高。

除了車內(nèi)本身數(shù)據(jù)量的提升，很多車輛環(huán)境數(shù)據(jù)都需要通過(guò)無(wú)線和蜂窩技術(shù)從車外接入，包括各種基于V2X、云的服務(wù)，天線配置也更加繁瑣，大大增加了連接器互連需要解決的各種射頻問(wèn)題。

以最基礎(chǔ)的ADAS集群來(lái)看，連接鏈路基礎(chǔ)數(shù)據(jù)傳輸速率起碼在 12Gbps以上，鏈路還需要有冗余能夠支持故障安全操作，帶寬需要進(jìn)一步增加，延遲需要進(jìn)一步縮短。此外，信息娛樂(lè)集群和安全集群是分開的，但是要在連接上保證數(shù)據(jù)完整性和一致性（如連接ADAS攝像頭與顯示）。

這種復(fù)雜連接環(huán)境下，正反方向的高數(shù)據(jù)速率會(huì)帶來(lái)緊迫的通道限制，對(duì)連接器和線束提出了很高要求，比如如何縮減尺寸實(shí)現(xiàn)多線道，如何降低插入損耗，如何限制共振效應(yīng)等等，這都是復(fù)雜車內(nèi)互連環(huán)境給連接帶來(lái)的挑戰(zhàn)。

隨復(fù)雜互連升級(jí)的汽車連接

車載網(wǎng)絡(luò)和連接的核心是網(wǎng)絡(luò)的物理層—互連系統(tǒng)和布線/線束，對(duì)連接提出的挑戰(zhàn)，首先要解決的就是帶寬。車內(nèi)連接很快就會(huì)發(fā)展到5到15條100Mbit/秒的汽車以太網(wǎng)線或是5條1Gbit/秒的線束。

可靠性自然不用多說(shuō)，車用器件的安全可靠是使用的前提，汽車并不是網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)流量的“正?！杯h(huán)境，足夠耐用器件才能發(fā)揮出它的作用。

隨復(fù)雜互連升級(jí)的汽車連接，有一點(diǎn)急需解決的問(wèn)題在于EMC。數(shù)據(jù)量不斷增加，且低工作電壓下的高傳輸頻率需要無(wú)干擾的網(wǎng)絡(luò)，但是，車內(nèi)電動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)的高電流和高電壓不可避免會(huì)產(chǎn)生干擾場(chǎng)，這是影響數(shù)據(jù)鏈路的額外變量。

可以看到的是汽車互連系統(tǒng)中越來(lái)越多地通過(guò)非屏蔽雙絞線UTP和屏蔽雙絞線STP類型的雙絞線傳輸。連接器的屏蔽和非屏蔽需要充分考慮強(qiáng)磁干擾后進(jìn)行選擇，在需要高等級(jí)屏蔽的地方，甚至還需要對(duì)線束做高平衡處理以配合帶屏蔽的連接端。

小結(jié)

合適的連接器設(shè)計(jì)、更高性能的電纜，對(duì)于滿足車內(nèi)傳輸EMC要求都是必要的。不斷發(fā)展的汽車應(yīng)用以及E/E架構(gòu)的轉(zhuǎn)變，在傳輸組件上不斷提出更具挑戰(zhàn)性的要求，這些挑戰(zhàn)除了更高的傳輸頻率和更大的數(shù)據(jù)量之外，在可靠性、EMC等各方面的要求也在不斷升級(jí)。