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车载以太网如何测试？ 听听AEM怎么说(上篇）
日期：2025-05-03 01:12
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摘要：
在汽车智能化和网联化等应用中，数据处理要求更快的吞吐量、更低的时延、更高的可靠性及更高的服务质量（QoS），以保证汽车的**可靠运行。随着速度达到10 Gbps，车载以太网将在承载高速数据通信方面发挥越来越大的作用，包括：IEEE 802.3cg 10base-T1， 10 Mbps；IEEE 802.3bw 100base-T1， 100 Mbps；IEEE 802.3bp 1000base-T1， 1 Gbps；以及IEEE 802.3ch 10Gbase-T1，2.5/5/10 Gbps。
车载以太网将与涵盖各种系统和子系统的多种总线（如CAN、LIN、MOST等）共存。因此，我们需要不同的测试方法，来完成汽车和...
在汽车智能化和网联化等应用中，数据处理要求更快的吞吐量、更低的时延、更高的可靠性及更高的服务质量（QoS），以保证汽车的**可靠运行。随着速度达到10 Gbps，车载以太网将在承载高速数据通信方面发挥越来越大的作用，包括：IEEE 802.3cg 10base-T1， 10 Mbps；IEEE 802.3bw 100base-T1， 100 Mbps；IEEE 802.3bp 1000base-T1， 1 Gbps；以及IEEE 802.3ch 10Gbase-T1，2.5/5/10 Gbps。
车载以太网将与涵盖各种系统和子系统的多种总线（如CAN、LIN、MOST等）共存。因此，我们需要不同的测试方法，来完成汽车和车载网络的设计、验证、调试、排障、维护和保养。车载以太网如何测试？AEM公司《兼顾生产/安装/实验室，车载以太网传输介质测试解决方案》的演讲，介绍了AEM的车载以太网测试解决方案。
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。汽车发展到现在，强调“四化”：智能化、电动化、网联化、共享化。由于汽车智能化和网联化的发展，使汽车和通信产生了交集，尤其是中国发展(zui)好的5G技术给两者融合发展提供了非常大的推动力。
我们一直在讲，再好的车，如果没有高速公路，它的性能是发挥不出来的。在汽车领域，今天很多主题都涉及到智能驾驶、自动化和人工智能在汽车领域的使用，包括智能芯片、应用层面和软件层面的技术。这些技术如果没有一个车内基础设施的承载，就很难发挥其应有的功能和作用。这个基础设施在汽车内部就体现在传输介质层面，它对于我们车内的ECU也好、车载电脑也好、传感器也好，就是它们之间互相联络的信息高速公路。
我今天所讲的内容和汽车内部的传输介质相关，这个题目叫“兼顾生产/安装/实验室车载以太网传输介质测试解决方案”。涉及的内容有：车载以太网的标准，涉及到SPE和OPEN，包括OPEN标准；另外涉及到传输介质测试指标，以及测试方法；(zui)后讲一下AEM公司为车载以太网提供的测试解决方案。
关于车载以太网的介质标准，大家可能很熟悉的是OPEN联盟的测试标准文档，实际上“OPEN”这个词是一线对以太网（One-Pair Ether-Net）的缩写，与之相对应的还有一个SPE的缩写（Single Pair Ethernet单线对以太网），就是把“一”改成了“单”。OPEN联盟更侧重于车用，而SPE更侧重于通信领域的应用。OPEN联盟制定的标准也被IEEE采纳。AEM公司也是OPEN联盟的成员之一。
为什么要制定OPEN或SPE标准？主要是出于三个原因：第1，专门针对单线对以太网技术，这个和我们了解到的目前计算机使用的四线对以太网技术有一些差异，今天我们不展开技术层面的内容。
第2，核心内容是验证通信信号的完整性和电磁兼容性，这是重要的研究方向。目的是确保**与可靠的通信。这个通信，一方面是在车体内部，另一方面是网联车和车联网，汽车成为一个信息节点，它要和外网进行联系和联络，也涉及到介质的传输。
这张图来源于互联网，我借用了这张图，它显示了目前传统的汽车内部传输介质的应用，都有被车载以太网技术所取代的趋势。这里面包括车身与舒适系统（包括座椅的加热、温度的调节等），底盘**系统，信息娱乐系统，动力和传动系统，高(gao)级驾驶辅助系统等。这些所有的信息或者信号系统之间的互联互通，目前所采用的总线都有改变为以太网的趋势。
传统的汽车总线用的非常好，为什么会被以太网技术所取代呢？我个人认为有两大驱动力，第1是成本。大家可以看到，采用以太网技术的线束或者是车内布线，它的复杂度会降低，线束的数量会减少，所节约下来的无论是硬件成本还是人工成本，都是非常显著的。数量减少以后，线束的总重量也会降低。这里有两个量化数据，一个是硬件成本降80%、一个是重量减30%，两个数据分别来自于两个技术报告，也是来自于互联网。第2个驱动力是技术层面，车载以太网技术能够提供更高的传输速率。
以太网技术这么好，怎么保证它的质量呢？我们需要有量化的数据来评判以太网线束的传输质量，这就涉及到了测试。下图是目前国际上涉及到车载以太网的相关技术标准，准确讲还不是汽车以太网，而是单线对以太网传输介质的标准。第1项描述的是用单个线对传输10比特每秒的数据，传输距离是1000米，这样的传输应用在通信场合，目前是草案阶段，很快会成为正式标准公布。第2和第三部分分别是OPEN联盟和IEEE同时采用的，OPENTC2工作组研究的是百兆比特每秒传输速率的单线对车载内的介质应用，OPENTC9工作组是专门研究千兆以太网的传输速率的传输介质，这两项目前已成为以太网传输介质主流的发展方向，未来更高速率的传输技术也在研究中。