汽车网络设计(汽车电气电子架构中的以太网技术)

芝能智芯出品

以太网技术日的主题演讲中，博世的Axel Kirschbaum围绕车辆电气/电子（E/E）架构的重要性以及未来的发展方向做了一些梳理，新的E/E架构来解决这些需求将包括传感器、执行器、区域控制单元（ECUs）以及计算层和云等组件，以实现个性化、自动化、互联和电动（PACES）的功能。

为了实现性能卓越、安全可靠的区域架构操作，最重要的前提条件之一是VIP和区域ECU之间的最佳通信网络性能。这需要建立单一的以太网骨干网络，并实现不同通信模式之间的切换和处理。

Part 1

集中式EE架构

随着汽车功能的不断增加和复杂化，现有的汽车E/E架构已经难以满足对个性化、自动化、互联和电动化功能的需求。E/E架构需要以软件驱动、个性化定制、自动化、连接性和电动化为核心特征，以应对汽车行业的重要挑战和变革。

在新一代E/E架构中，保证区域架构操作的性能、安全性和可靠性至关重要。为了实现这一目标，需要建立起VIP（Vehicle Integration Platforms）与区域ECU之间的最佳通信网络性能，这将通过建立统一的以太网骨干网络来实现。

集中式E/E架构还将涉及到多个数据流的抽象和集中处理，以实现软件定义汽车（SDV）、应用程序集中化、用户体验（UX）增强以及功能分层等。

为了保证通信质量（QoS），硬件加速和1722标准将发挥关键作用，提供数据包路由和处理功能。对于传统的AUTOSAR和IEEE 1722技术，它们也将通过经典AUTOSAR和自适应AUTOSAR（ARAA）的形式，分别提供确定性通信的支持。这些技术的引入将为车辆的通信和数据传输提供更高效、更安全的解决方案。

Part 2

从理论到实践

新一代E/E架构的实现将依赖于先进的技术标准，包括AUTOSAR和IEEE 1722等。这些标准将在传统AUTOSAR和自适应AUTOSAR中提供支持，以实现汽车通信的高效和确定性。此外，软件定义网络（SDN）将提供更灵活和可配置的汽车以太网设备，为未来的通信网络打下坚实基础。

为了实现稳定和高效的汽车通信网络，设计和仿真将成为不可或缺的环节。通过网络规划、仿真和测试，可以确保最终的E/E架构满足性能和安全的要求。同时，设计和仿真还将与实际硬件测试相结合，实现闭环优化，不断提升汽车通信网络的可靠性和性能。

针对汽车以太网设备的软件配置和灵活性，将需要标准化的软件定义网络（SDN）解决方案。设计和模拟也将成为开发过程中的重要环节，通过网络模拟和硬件在环（HIL）测试，可以确保最终的通信网络稳定性和性能。

小结

新一代E/E架构将实现功能分层，集中处理各种数据流和通信协议。这需要自动化配置和灵活性，以适应不断变化的汽车功能和用户需求。同时，确保通信质量的硬件加速和1722标准将提供更可靠的数据传输和路由功能。