针对多媒体数字化技术的日益普及,世界范围内的汽车制造商已就光纤数据总线技术在汽车上的应用进行了长期的研究,以满足汽车对多媒体数字化技术应用方面的需求。为此,一些西方国家制定了称为 MOST(Media Oriented Systems Transport)的数字数据总线标准,采用塑料光纤实现 24Mb/s 的传输速率,其他西方国家 1394TA 则致力于开发一种称为 1394b 的汽车多媒体总线标准。德州仪器公司(TI)率先推出了业界第一套车用 1394b 总线解决方案。
1394b 以 IEEE 1394-1995 和 1394a为基础,目的是在新型应用中普及多媒体标准规格,用来支持车内多媒体娱乐的应用,如后座娱乐和其他完整的音视频解决方案。通过一个外部接入的 1394 客户便利端口,乘客可将其最新的便携式电子终端直接插到汽车上,从而享受到娱乐或其他服务;将有助于沟通汽车和消费类电子产品之间的隔阂。
1394b与 IEEE 1394-1995 相比,在带宽、传输速度、距离、成本和效率等都有了大幅度提高。1394b的主要内容如下:
(1)传输速率为 800Mb/s~1.6Gb/s。使用塑料光纤时,其底层速率可能提高到 32 Gb/s。
(2)采用 CAT-5UTP5(五类非屏蔽双绞线)布线时,可在传输速率保证在 100Mb/s 的前提下,将传输距离延长到 100m 以上。使用玻璃光纤时,可在 3.2Gbs 的前提下延长至 50m。
(3)支持 1394b 的 IC 门电路数量也提高到原标准的 2倍,即 20 000~25 000 个。
(4)1394b 共分为 beta 和 bilingual 两种模式。bilingual 模式具有与支持 1394a 及1394-1995 设备的下行兼容的特点。
(5)用户可自由增减设备,不必关机,也不会影响整个总线的通信,即支持热插拔技术。车用的 IDB-1394 技术可在 10m 塑料光纤(POF)或非屏蔽双绞五类线(UTP5)上以100Mb/s 的速率支持 1394b 协议。IDB-1394 规范定义了汽车级物理层,包括电缆和连接器,供电方式及所有 1394 设备能与嵌入式汽车 IDB-1394 设备互操作所必须的高层协议,是IEEE 1394-1395、1394a-2000 和 1394b 标准的补充,连接 CD 或 DVD 播放机、游戏机和计算机等,能适应这些设备的高速率要求。其结构如图下所示。
车载网络系统的优点
将网络技术应用于现代汽车内部各电子系统间的连接和通信,在汽车内部形成通信网络是近年来汽车界的研发趋势,而针对汽车用各种总线标准的制定也取得了较大的进展,它有利于各种新型电气产品在汽车上的应用,大大提高汽车的性能,提高车用设备的标准化程度,缩短新车型的研发周期。
网络化汽车的优点:①采用网络式结构,只需一根通信电缆连接,减少了线束连接,减轻车体质量;②无须配电柜,部件数量减少,可靠性能提高;③可实现实时诊断、测试和报警,实现集中显示、历史查询和自诊断等功能,使汽车具有准黑匣子功能;④电气信号传递性质发生了变化,由功率型转变为“逻辑”型。系统的扩展性强等。