汽车和通信领域之前基本上是两个互不相干,彼此独立发展的技术领域。智能化、电 动化、网联化、共享化,让汽车和通信产生了交集。 以往在解释宽带通信时,总是说:再 好的车,如果没有高速公路,它的性能是发挥不出来的,通信基础设施的传输介质,就是 承载信息传输的高速公路。而今的自动驾驶、网联汽车、V2X等技术,同样需要车内稳定、 可靠、高速的通信基础设施来承载,这就是被称为“车内信息传输高速公路”的数据总 线。车载以太网已成为替代LIN、CAN、FlexRay、MOST等传统数据总线的重要技术路线。

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2 车载以太网与 OPEN 联盟  

      以太网技术发明于 1973 年,它并非特指某种总线技术,而是 IEEE 的 803.2 工作组编 制的一系列标准协议,以太网支持 10Mbit/s、快速以太网(100Mbit/s)、千兆以太网 (1Gbit/s)、万兆以太网(10Gbit/s)及 100Gbit/s 等。直到 100BASE-T1 出现,才被应 用于汽车工业。以下是车载以太网发展简史:  • 2011 年,提出汽车以太网的概念。  • 2013 年,BMW 第一个将汽车以太网用于 X5 的环视系统。  • 2015 年,BMW 在其全系车型(7 系、5 系、3 系和 i 系电动车)中都部署了基于汽车 以太网的整车系统。  • 2016 年,捷豹、路虎、帕萨特、特斯拉 Model S 和 Model 3 都在其某些车型集成了 汽车以太网技术。  2011 年 11 月 Broadcom、BMW、Freescale Semiconductor、Harman、Hyundai、NXP 等 公司组建了 OPEN 联盟(One-Pair Ether-Net,单线对以太网联盟) 推广车载以太网技术, 旨在满足业界对车辆安全、舒适及资讯娱乐方面的需求,同时大幅降低网络复杂度及线缆 成本。  OPEN 联盟的 TC2 对应 IEEE802.3bw 100BASE-T1 标准,规定了线束支持 100Mbps 的传 输性能;OPEN 联盟的 TC9 对应 IEEE 802.3bp 1000BASE-T1 标准,规定了线束支持 1000Mbps 的传输性能。这些标准回答了:什么是以太网线束?它是怎样构成的?它应达到 什么指标?怎样测试这些指标?等问题。通过执行 OPEN 联盟标准,确保不同供应商线束产 品的一致性与合规性。

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3 车载以太网线束传输性能的测试  

    3.1 线束生产线的品控测试  

     根据OPEN联盟对测试设备的规定,目前市场上的常规矢量网络分析仪(简称:矢量网 分)都能对以太网线束进行测试,但常规通用型矢量网分是供专业技术人员使用的,成本 与可操控性都不适合生产一线的大批量品控测试。

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      与汽车传统线束的产线测试类似,如果将具有矢量网分功能的测试部件安装于线束测 试台内,并受控于测试台的系统软件,则完全可以实现以太网线束大批量、自动化、高功 效测试。

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       新加坡AEM公司研发生产的MMVNA200型多端口、模块化、网分部件,就可以应用于上述 线束测试台,通过标准USB接口受控于PC机软件,实现对线束的以太网传输性能测试。

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3.2 线束安装现场的测试  

      汽车整机装配过程中,底盘、轮胎、发动机、车体等都可以用机器人(手)来完成, 线束的布放与安装仍然完全依靠一线工人手动完成。人既是最可靠的,又是最不可靠的, 出错概论很低,但不为0。为了及时发现线束故障,有必要对装机后的线束进行现场测试。 汽车维修过程中也会遇到类似测试问题。  实验室的通用型矢量网分受其体积和操控性限制,很难在线束安装现场进行测试。针 对以上情况,AEM公司提出手持仪表解决方案。  仪表的测试接口是定制化和模块化的,可根据被测线束连接器型号现场更换;仪表内 置了OPEN联盟和IEEE802.3的相关标准,通过触屏点选,可自动判断被测线束相关指标是否 符合标准要求。  

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