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Robocars需要的不仅仅是以太网吗?

助工
2018-10-31 10:53:28    评分

巴黎 - 一个推动标准名为HDBaseT的跨行业组织上周宣布,日本的一流大作Denso已加入该组织,成为“贡献成员”。

HDBaseT最初是作为消费电子和商业连接标准开发的,用于通过CAT 5电缆传输未压缩的高清视频,音频,电源,家庭网络,以太网,USB和一些控制信号,现在有一种名为HDBaseT Automotive的汽车变体。

新的汽车连接标准,被称为ADAS零延迟的高吞吐量管道,将实现“高达每秒6千兆位的视频和数据隧道传输,具有超过15米/ 50英尺单个非屏蔽双绞线的本机网络功能配对电缆,“该组织称。

由于HDBaseT Automotive仍处于早期阶段,因此Denso的招聘意义重大。戴姆勒是唯一一家公开采用先进信息娱乐系统,ADAS和远程信息处理系统的车载连接技术的汽车OEM。以色列无晶圆厂芯片公司Valens Semiconductor是迄今为止唯一致力于提供符合HDBasT汽车标准的芯片的芯片供应商。

HDBaseT的支持者认为,新的汽车变型在未来连接和自动驾驶汽车的讨论中缺失了一个环节。鉴于通过车辆的数据量大大增加,HDBaseT似乎有意义。

但事情就是这样。我们现在是否说汽车以太网无法以最小延迟处理多千兆位带宽?

车载连接疲劳
当谈到内部通信网络技术时,汽车制造商现在有很多选择。例如,以太网已被视为传统总线协议的替代品,例如MOST(一种高速多媒体接口)和FlexRay(一种具有安全关键功能的通用高速协议)。

蓝牙低功耗和高速802.11ac Wi-Fi正在车内出现,用于连接智能手机和可穿戴设备。有线宽带MHL用于后座信息娱乐系统。

同时,诸如CAN和LIN的传统总线继续作为车辆控制网络协议存在。

最初为非汽车应用开发的连接技术也正在逐渐融入其中。它们包括低压差分信号(LVDS),低功耗运行,使用廉价的双绞铜线,以及串行器/解串器(SerDes),这是一种常用于高速的功能模块,可以以非常高的速度运行。


车载网络解决方案(来源:瑞萨)

车载网络解决方案(来源:瑞萨)


鉴于现有众多选择,汽车制造商如何热切期待HDBaseT Automotive?Strategy Analytics的汽车电子服务总监Ian Riches已经感受到汽车行业的“紧张和不情愿”,因为汽车制造商将HDBaseT Automotive视为“另一个标准。”Riches说,“许多原始设备制造商刚刚开始关注以太网...”

然而,有几个关于HDBaseT的独特和赎回因素。

VSI Labs的合作伙伴兼咨询服务总监Danny Kim指出,HDBaseT允许点对点和菊花链连接。他说,这种菊花链连接“可以实现更少的总连接(成本,更好的用户体验ICfans)。”此外,“它是双向的,因此一旦出现连接故障或电缆故障,连接到电缆的所有设备仍然可以操作/保持连接(冗余)。“


点击此处查看大图(来源:Valens Semiconductor)


当然,自动驾驶汽车中的大量传感器会产生大量数据。AV需要一个胖管。但与汽车以太网相比要多少多少,为什么新的连接标准需要覆盖这么长的距离 - 多达50英尺?   

Valens Semiconductor汽车业务部门高级副总裁兼负责人Micha Risling告诉我们,“这归结为三件事。”

首先,“随着越来越多的设备被引入(例如,后置和前置摄像头,镜子替换摄像头,显示器包括乘客,驾驶员,后座,雷达和激光雷达等传感器,智能天线),数据量增加指数地,“里斯林说。“但更重要的是,这些数据需要在很短的时间内传输和处理,”强调“任何延迟都可能危及ADAS数据的生命”。

其次,他指出,“视频性能是自动驾驶汽车的一个主要问题,无论是在分辨率(质量)还是延迟方面,视频传输中的任何问题都会产生致命的后果。更高的视频分辨率需要更多的带宽,在汽车的情况下延迟几乎为零,这需要肥管。“

第三,他补充道,“虽然看起来15米/ 50英尺是汽车的长距离,但考虑到电缆不是从A点到B线直接走,而是在座位下,在车门上,车轮周围,更不用说发动机舱和车内的其他元件。“

HDBaseT与BroadR-Reach
那么,HDBaseT是否意味着超越BroadR-Reach?或者更具体地说,HDbaseT将替换哪些车载电缆?

HDBaseT专注于不同类型数据的多千兆位传输。BroadR-Reach基于汽车以太网,对称速度为100Mbps。Risling说:“HDBaseT现在可以通过非屏蔽双绞线提供2千兆位/秒的带宽 - 更便宜,更灵活,更易于安装的电缆(未来版本可实现4/8/12 / 16Gbps)。”

他补充说:“HDBaseT相对于汽车以太网的另一个主要优势是该技术既对称又不对称,可针对相机/传感器链路进行优化(对称链路未针对视频传输进行优化,通常只需要单向更高的速度“换句话说,”HDBaseT将被集成到需要更高速度和收敛的地方。“

他解释说,今天使用CAN或MOST技术的一些基本控制不一定会被替换,因为它们不需要更高速的连接,但它们都可以通过HDBaseT链路连接到ECU(缩短和减少数量)电缆)。“随着我们向更多连接设备 - 显示器,调制解调器,摄像头和传感器迈进 - 我们需要像HDBaseT这样的技术来实现设备之间,设备与汽车中的高性能计算机之间以及计算之间的连接。元素本身。“

车辆在哪里HDBaseT会先行?
在拒绝为其汽车客户命名的同时,Risling告诉我们,Valens已经在为HDBaseT Automotive的特定用例中与OEM和一级用户合作。

车辆在哪里HDBaseT会先行?

“它最有可能首先被用于信息娱乐用例,例如USB连接,”他说。他补充说,还有“门连接”。“HDBaseT可以减少从镜子,传感器和音频的门铰链到一根电缆的20多根电缆。”


HDBaseT实现视频和数据的融合,以菊花链和多流方式提供最大的灵活性(来源:Valens)HDBaseT实现视频和数据的融合,以菊花链和多流方式提供最大的灵活性(来源:Valens)


另一种用途是智能天线。Risling说:“由于HDBaseT能够将PCIe连接扩展到15米/ 50英尺,因此可以实现分离式远程信息处理控制单元(TCU)。在这种情况下,调制解调器单元可以留在车顶上,而网关可以放置在汽车内部,最靠近信息娱乐系统和ADAS ECU,而不必处理汽车车顶的高温和狭小空间。这减少了必要的部件,电缆和连接器的数量。“


用于ADAS网络的HDBaseT可以从多个摄像头提供实时,无延迟的信息,以获得更安全和更好的驾驶体验(来源:Valens)

用于ADAS网络的HDBaseT可以从多个摄像头提供实时,无延迟的信息,以获得更安全和更好的驾驶体验(来源:Valens)


争论HDBaseT,VSI实验室的Kim总结道:“不需要紧密接地; 高速,面向未来的PHY; 芯片组代之间的互操作性; 更快的一切(互联网,汽车维修更新,USB,智能手机连接),更好的ADAS(更高精度的集中视频分析); 电缆少,电缆更轻; 降低油耗。“此外,”HDBaseT网络支持以太网切换,这得益于其本机以太网支持,“除了”高速固件更新(通过USB或1GbE)。“

费用怎么样?
Valens坚持认为HDBaseT带来了一系列成本优势。Strategy Analytics的财富并不那么确定。

Valens的Risling指出,“能够通过非屏蔽双绞线传输多千兆位数据,这是屏蔽电缆和同轴电缆的更便宜的替代品。”他强调,“替代解决方案 - 如汽车以太网和Serdes - 无法传输高带宽非屏蔽电缆。“

此外,“通过菊花链连接,HDBaseT可以减少汽车中电缆的数量和长度,从而降低重量,从而提高燃油效率,”Risling说。“菊花链连接还简化了连接架构,减少了系统中所需的芯片组数量。”

最后,他指出,“HDBaseT可以在相同的电缆和连接器上传输不同的本机接口 - 音频/视频,以太网,控制,数据(例如USB和PCIe)和电源,无需为每个接口连接不同的电缆/连接器接口。“他补充说,”这再次减少了电缆和其他电子设备的数量以及相应的重量,简化了汽车中的整体电缆线束。替代技术通常需要额外的芯片组来隧道不同的接口。“

另一方面,财富认为价格将成为HDBaseT的障碍。他说,“总系统实施成本非常重要,但硅成本也是如此。他说,“硅更贵,但从长远来看,你会节省成本......”可能是一个很难卖的东西。“

VSI Labs的Kim同意了。“你需要一台价格昂贵的HDBaseT开关,并且在设备的每个节点(传感器,显示器等)都需要HDBaseT兼容的芯片组件(例如,以太网中的PHY),导致车辆制造商增加成本,”他指出。

事实上,询问价格,Valens Risling明确指出。“很难提出有关成本的具体数字,因为每种情况都与下一种情况不同,并且依赖于各种因素,例如支持的接口和带宽,数量等。”

挑战:市场的不确定性
除了成本和汽车行业对标准的厌倦之外,还有一些其他问题。

Strategy Analytics的Riches引用了“成熟和长寿”的问题。他观察到HDBaseT是一种相对较新的方法,最初以消费行业为中心。“消费者标准可以来来去去,但汽车需要的东西会持续下去。在一个阶段,IEEE 1394 Firewire被吹捧为汽车用途,当它越来越多地用于消费产品时。我猜测汽车行业很高兴它现在不会走这条路。“

Riches表示,“现在为高带宽链路和网络提供支持也很难”。“基于高度自动驾驶的未来使用案例很容易看到 - 但未来五年内不会大量涌现。许多汽车半导体制造商仍然在围绕对高速链路的需求进行有效设计,从而在每个传感器上进行大量处理以处理数据。“

为了让HDBaseT获得动力,它需要多个芯片供应商。Riches说,“汽车制造商不喜欢单一来源。”

但是,除了Valens之外,Riches说,“我还没有看到其他人对汽车HDBaseT芯片的确认。”然而,他补充说,NXP是最大的汽车半导体供应商和汽车网络的领先厂商,是HDBaseT的贡献者。联盟。意法半导体也是“采用者”。

Valens也看到了挑战。

例如,Risling引用“分隔组织”作为Valens外出并试图推销HDBaseT的一大障碍。“OEM在每个领域都有独立的部门--ADAS,信息娱乐,线束等.HDBaseT是一项技术,不仅针对这些连接需求进行了优化,而且还可以优化汽车中每种资源的集成,领先例如,共享ECU和存储。“他说,”当每个部门与其他部门分离时,能够传达这一信息是很困难的。“

然后就是“市场的不确定性,”里斯林说。“尽管联网汽车是市场上最终的嗡嗡声,但仍然存在很大的不确定性,关于什么时候会发生什么事情,”他说。“原始设备制造商和等级制造商仍在确定最重要的需求,我们正在与他们密切合作,以便能够在预期时提供所需的产品。”

Valens越来越意识到“伙伴关系和联盟”的重要性.Risling解释说,“随着我们进一步渗透市场,合作伙伴的价值 - 与一级和二级,不同的标准化联盟,其他芯片组制造商 - 变得越来越清晰。 ”

他说:“要在这个领域取得成功,重要的是要找出能够对我们的努力产生积极影响的公司和组织,并与他们合作以实现我们的目标。”

Risling说,例如,Valens正在与MIPI联盟的汽车工作组合作。




关键词: Robocars     以太网     半导体     ICfans    

管理员
2018-11-01 09:16:55    评分
2楼

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