車載網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)迅速增加，2016年節(jié)點(diǎn)數(shù)達(dá)30億

隨著1993年車載網(wǎng)絡(luò)(IVN)的誕生，CAN成為首個(gè)全球標(biāo)準(zhǔn)，后在人們對(duì)于汽車的舒適、安全、節(jié)能、信息娛樂等需求的不斷推動(dòng)下，如今每個(gè)汽車的車載網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)已增至平均10個(gè)，而Lin、FlexRay和以太網(wǎng)等技術(shù)也不斷引入到汽車車載網(wǎng)絡(luò)，“今年在車載以太網(wǎng)等新技術(shù)的推動(dòng)下，加上對(duì)安全與節(jié)能的更強(qiáng)追求，車載網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)平均有可能增加到20個(gè)。”NXP汽車網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品線全球市場(chǎng)及業(yè)務(wù)發(fā)展總監(jiān)李曉鶴表示。他稱NXP正是在全力投入此市場(chǎng)，也是全球最早將CAN技術(shù)引入汽車的半導(dǎo)體廠商，與博士公司一起共同擁有CAN的專利。

 

“預(yù)計(jì)，2016年全球汽車車載網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的總數(shù)將達(dá)30億個(gè)。”李曉鶴分析，“網(wǎng)絡(luò)將無(wú)所不在于汽車的每個(gè)角落。”他對(duì)各個(gè)車載細(xì)分市場(chǎng)也進(jìn)行了預(yù)測(cè)，其中，車身電子網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)最多，預(yù)計(jì)2018年將達(dá)到21億個(gè)節(jié)點(diǎn)。“車身電子主要是Lin網(wǎng)絡(luò)。”他解釋。動(dòng)力總成系統(tǒng)到2018年將有超過4億節(jié)點(diǎn)，動(dòng)力總成主要是CAN網(wǎng)絡(luò)。底盤系統(tǒng)至2018年將有2.5億節(jié)點(diǎn)，這將會(huì)采用FlexRay網(wǎng)絡(luò)。而新興的車載以太網(wǎng)未來將會(huì)在主干網(wǎng)、攝相頭、汽車信息娛樂通信中扮演重要角色。李曉鶴預(yù)測(cè)，至2018年，車載安全/輔助駕駛等網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)需求將超過5億個(gè)，而信息娛樂通信需求的節(jié)點(diǎn)也將達(dá)到3.5億個(gè)。“目前全球最先進(jìn)的汽車戴姆勒S-Class的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)已超過100個(gè)，最低端的汽車Tata節(jié)點(diǎn)是2個(gè)。國(guó)產(chǎn)汽車的節(jié)點(diǎn)平均約為5-6個(gè)，這里成長(zhǎng)的空間非常大。”他稱。

 

車載網(wǎng)絡(luò)這個(gè)具有巨大成長(zhǎng)空間的市場(chǎng)也引來多家半導(dǎo)體廠商與模塊組件廠商的進(jìn)入，NXP則是這里面最專注的一家，“我們一直專注在汽車電子的車載網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域。”李曉鶴表示，NXP每天的車載網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品出貨量超過100萬(wàn)件。對(duì)于未來的車載網(wǎng)絡(luò)，他認(rèn)為業(yè)界將會(huì)圍繞以下三個(gè)方面進(jìn)行創(chuàng)新。

 

一是網(wǎng)絡(luò)性能的提升。車載網(wǎng)絡(luò)需要更快速、更安全和更可靠的網(wǎng)絡(luò)。“這里，以太網(wǎng)被引入到車載，擴(kuò)大帶寬。但并不是傳統(tǒng)的以太網(wǎng)直接引入，而是進(jìn)行了諸多改革。”他解釋。傳統(tǒng)以太網(wǎng)是雙線多股標(biāo)準(zhǔn)，而車載以太網(wǎng)雙線單股標(biāo)準(zhǔn)。此外，還要進(jìn)行降波特率處理，以達(dá)到汽車電磁標(biāo)準(zhǔn)。他表示，雖然車載以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)是博通公司所倡導(dǎo)，且擁有主要專利，但是NXP可以在獲得專利授權(quán)后，設(shè)計(jì)出更多差異化的方案，比如在車溫范圍、高壓和供電理念等方面NXP都有自己有差異化優(yōu)勢(shì)。“我們是最早獲得博通公司BroadR-Reach技術(shù)授權(quán)的公司，并在成立的OPEN聯(lián)盟中是共同創(chuàng)始人，任秘書長(zhǎng)。”BroadR-Reach技術(shù)已獲得汽車業(yè)巨頭奔馳，GM和現(xiàn)代等公司的采用，并且，由于采用了標(biāo)準(zhǔn)化的MII接口，使得PHY技術(shù)可以交換。車載以太網(wǎng)將會(huì)先在汽車主干網(wǎng)、攝像頭、診斷接口以及多媒體、Car2X和遠(yuǎn)程信息技術(shù)上采用。

 

不過，李曉鶴強(qiáng)調(diào)，車載以太網(wǎng)的采用，并不與FleyRay矛盾。“FlexRay具有時(shí)域控制的特點(diǎn)和較強(qiáng)的冗錯(cuò)機(jī)制，延時(shí)可預(yù)測(cè)，對(duì)于汽車功能安全、線控駕駛等非常合適。”他補(bǔ)充，“FlexRay將是未來無(wú)人駕駛和半無(wú)人駕駛的標(biāo)配技術(shù)。”

 

另一個(gè)創(chuàng)新是圍繞系統(tǒng)的優(yōu)化。比如通過智能網(wǎng)絡(luò)的概念來管理電池系統(tǒng)，通過動(dòng)態(tài)定義哪個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的模塊工作或不工作，實(shí)現(xiàn)節(jié)能節(jié)電。除節(jié)能外，系統(tǒng)優(yōu)化還包括減小尺寸與成本。比如通過封裝與工藝的改革來實(shí)現(xiàn)尺寸與成本的降低。NXP新近推出小巧、采用堅(jiān)固耐用封裝HVSON的Lin收發(fā)器——TJA1027，尺寸/重量減小了70%，還可以幫助用戶省掉外圍ESD器件。“每車Lin節(jié)點(diǎn)數(shù)量的增加為20%，此款優(yōu)化方案可降低成本，實(shí)現(xiàn)更簡(jiǎn)單的ECU設(shè)計(jì)，并實(shí)現(xiàn)減小二氧化碳排放。”李曉鶴說道。

 

第三個(gè)創(chuàng)新是大家要圍繞最新的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，并且器件要有好的兼容性，每代產(chǎn)品要無(wú)逢升級(jí)。這里，李曉鶴特別提出了未來在電動(dòng)/微混汽車的增壓趨勢(shì)下，48V供電的重要性突顯。“48V有助于降低電纜直徑并減小執(zhí)行器件尺寸，并能改善能源回收效率，減小排放。”他指出，48V電源已廣泛要求應(yīng)用于空調(diào)、供暖、車載動(dòng)態(tài)系統(tǒng)、電機(jī)風(fēng)扇、電動(dòng)轉(zhuǎn)向以及電動(dòng)渦輪增壓等應(yīng)用。在此新的需求下，NXP近日推出針對(duì)48V器件的ABCDx技術(shù)，涵蓋從20V欠壓至60V人體保護(hù)的整個(gè)范圍。并推出全新的FlexRay收發(fā)器系列，全面支持48V供電電壓，耐壓性能可以達(dá)到+/-60V的產(chǎn)品。