毋庸置疑，汽車電子已體現(xiàn)出網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展方向，車載網(wǎng)絡(luò)成為汽車電子領(lǐng)域的熱點(diǎn)。提高控制單元間通訊可靠性和降低導(dǎo)線成本的網(wǎng)絡(luò)總線技術(shù)應(yīng)用成為動(dòng)力所在，包括CAN、LIN、FlexRey、MOST、IDB1394等已成為現(xiàn)代汽車網(wǎng)絡(luò)總線的關(guān)鍵技術(shù)。為適應(yīng)這種潮流，上下游廠商都已圍繞網(wǎng)絡(luò)主題大做文章。

　　CAN LIN應(yīng)用漸成主流 半導(dǎo)體廠商紛紛發(fā)力

　　目前，在國內(nèi)眾多車型都可發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)總線技術(shù)的身影。國外CAN、LIN總線技術(shù)應(yīng)用已經(jīng)成熟，相應(yīng)地在國內(nèi)汽車市場(chǎng)的應(yīng)用也已拉開序幕，CAN、LIN應(yīng)用成為潮流之勢(shì)。

　　汽車網(wǎng)絡(luò)總線一般通過收發(fā)器、控制器進(jìn)行信號(hào)傳輸，這成為半導(dǎo)體廠商角力的新陣地。目前市場(chǎng)上有關(guān)LIN控制器、收發(fā)器的廠商包括飛思卡爾、英飛凌、Microchip、富士通、NEC、Atmel等，Altera、CAST等提供IP內(nèi)核。在這一領(lǐng)域，飛思卡爾實(shí)力強(qiáng)勁，飛思卡爾提供廣泛的LIN產(chǎn)品系列，包括8/16/32位主MCU和8/16位從節(jié)點(diǎn)MCU，包括LIN物理層接口、LIN/CAN SBC(系統(tǒng)基礎(chǔ)芯片)和IDC(智能分布式控制)。IDC產(chǎn)品是高度集成的單一封裝芯片，包含一個(gè)8位MCU、LIN物理層接口、電壓調(diào)節(jié)器和各種功率驅(qū)動(dòng)(SMARTMOS)組件，非常適合空間有限的應(yīng)用如后視鏡或車窗升降器。

　　飛思卡爾汽車電子工程經(jīng)理康曉敦表示，未來收發(fā)器演變一是適應(yīng)不斷提高的標(biāo)準(zhǔn)要求，如LIN標(biāo)準(zhǔn)已從初的1.0版擴(kuò)展到2.0版，因而需要做相應(yīng)的升級(jí)改進(jìn)。二是提高抗干擾性，提高可靠性。在收發(fā)器市場(chǎng),飛利浦已銷售10億只支持不同車內(nèi)網(wǎng)絡(luò)(IVN)協(xié)議，包括J1850、CAN和LIN收發(fā)器予各個(gè)汽車制造商與零部件廠商,這一數(shù)字也間接印證了車載網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用熱度之高。據(jù)了解，飛利浦采用獨(dú)特的新型絕緣體上硅芯片(SOI)技術(shù)推出的CAN收發(fā)器，具有卓越的EMC性能，既可提高可靠性又有效地降低系統(tǒng)成本。目前飛利浦正在力推其第三代A-BCD3 SOI技術(shù)，這種下一代SOI能將系統(tǒng)功能集成到一顆可靠的單片電路芯片中。

　　同時(shí)，為了加速基于LIN總線控制系統(tǒng)的開發(fā)周期，飛思卡爾公司開發(fā)了LIN開發(fā)平臺(tái)(LIN DEMO)。LIN DEMO系統(tǒng)提供了完整的軟件和硬件，其中軟件包括標(biāo)準(zhǔn)的LIN底層驅(qū)動(dòng)軟件和LED顯示的應(yīng)用軟件。用戶可以在此平臺(tái)上很快地搭建起LIN控制網(wǎng)絡(luò)，從而減少開發(fā)周期，加快上市時(shí)間。

　　目前CAN在汽車動(dòng)力和制動(dòng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用領(lǐng)域正大顯身手。到目前為止，已經(jīng)擁有20多家CAN控制器芯片生產(chǎn)商，包括飛思卡爾、英飛凌、英特爾、飛利浦、瑞薩、ST、TI等半導(dǎo)體廠商，市場(chǎng)上已有110多種CAN控制器芯片和集成CAN控制器的微處理器芯片。

　　各種高低速網(wǎng)絡(luò)信號(hào)在汽車不同系統(tǒng)間“游走”，需要網(wǎng)關(guān)來充當(dāng)“中轉(zhuǎn)站”。富士通微電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)工程師龐川指出，汽車上用網(wǎng)關(guān)可將多個(gè)同質(zhì)或不同質(zhì)網(wǎng)絡(luò)連接，其意義在于減少網(wǎng)絡(luò)上的信息量，提高系統(tǒng)的可靠性。飛利浦推出的SJA2020車內(nèi)網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)控制器是市場(chǎng)上個(gè)支持高達(dá)4個(gè)LIN主控制器與6個(gè)CAN2.0B信道的微控制器。此外，先進(jìn)成熟的SPI與外部總線接口可以帶來多媒體網(wǎng)絡(luò)的快速接入，如MOST與IDB1394等。

　　國內(nèi)車載網(wǎng)絡(luò)開發(fā)在起步 開發(fā)車身及多媒體網(wǎng)絡(luò)是務(wù)實(shí)之策

　　雖然CAN總線標(biāo)準(zhǔn)已推出很多年，但我國的汽車CAN總線技術(shù)起步較晚，在中國的應(yīng)用開發(fā)還剛剛開始，本土汽車電子廠商在跟進(jìn)之余已顯示出“新勢(shì)力”。如浙江中科正方電子技術(shù)有限公司目前形成了以RS4、RS3、RS2為產(chǎn)品體系的汽車網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)，涵蓋了轎車、客車和卡車各領(lǐng)域，可以提供基于CAN技術(shù)的汽車網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品。

　　但理想與現(xiàn)實(shí)之間總有差距，中國汽車電子廠商在基礎(chǔ)的ECU開發(fā)方面還存在諸多缺失，開發(fā)車載網(wǎng)絡(luò)ECU遭遇的是更深層次的考驗(yàn)，目前還沒有這個(gè)實(shí)力幫助汽車制造商部署一個(gè)CAN網(wǎng)絡(luò)。據(jù)業(yè)內(nèi)人士介紹，目前更多的還主要是開發(fā)支持CAN的車載設(shè)備，配合某種車型的CAN網(wǎng)絡(luò)使自己的產(chǎn)品支持這種總線通信協(xié)議。中科院電工研究所汽車電子應(yīng)用研究組副研究員唐曉泉指出，目前國內(nèi)從事車載網(wǎng)絡(luò)的企業(yè)雖然說開發(fā)車載網(wǎng)絡(luò)，但實(shí)際上做的是具有車載網(wǎng)絡(luò)接口的零部件，而這種零部件一個(gè)是不行的，二個(gè)也沒有意義。國內(nèi)車載網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)狀是，在ECU中嵌入車載網(wǎng)絡(luò)已做得不錯(cuò)，但與車載網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的工作還十分欠缺。

　　上海汽車電子工程中心總經(jīng)理助理兼開發(fā)部部長楊曉鋒介紹，在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)開發(fā)時(shí)主要解決軟件的綜合調(diào)度機(jī)制、多任務(wù)下的實(shí)時(shí)性問題、汽車惡劣環(huán)境下的魯棒性問題等技術(shù)問題。而目前國內(nèi)在這一領(lǐng)域投入開發(fā)的多，真正用的少，基本在樣機(jī)的狀態(tài)，就是因?yàn)槿鄙佥d體和在其他車型上成熟的案例。

　　那么國內(nèi)本土汽車電子廠商應(yīng)該如何在汽車網(wǎng)絡(luò)化熱潮中占據(jù)一席之地？唐曉泉介紹，車身和車載多媒體在汽車電子中占有很大的比重，涉及面很廣，不可能被少數(shù)集團(tuán)壟斷。根據(jù)中國汽車電子的現(xiàn)狀，作為企業(yè)發(fā)展車身電子及車載多媒體網(wǎng)絡(luò)，是一項(xiàng)務(wù)實(shí)的決策。畢竟，相比CAN(方案測(cè)試通常就要兩年左右的時(shí)間)，實(shí)現(xiàn)具備LIN網(wǎng)絡(luò)功能的零部件則要簡(jiǎn)單得多，技術(shù)門檻很低，已有不少本土廠商準(zhǔn)備進(jìn)入，并且車身控制模塊的開發(fā)相對(duì)較易，相應(yīng)的LIN總線收發(fā)器、控制器解決方案選擇也很多，2006年相信會(huì)有不少本土廠商推出相應(yīng)的產(chǎn)品。

　　隨著車載多媒體的不斷發(fā)展，將為中國的汽車電子、IT和家電制造商帶來新機(jī)遇。在汽車中，將己成功應(yīng)用的家電網(wǎng)絡(luò)技術(shù)移植到汽車媒體，并且實(shí)現(xiàn)家庭、汽車和辦公媒體三位一體，這在技術(shù)上可行，而且與車載媒體的發(fā)展目標(biāo)一致。上海交通大學(xué)教授殷承良介紹，家電行業(yè)轉(zhuǎn)型時(shí)可以考慮向這個(gè)方向發(fā)展，早做準(zhǔn)備，早做研究，應(yīng)該是一個(gè)融入的好機(jī)會(huì)。

　　應(yīng)用層不同對(duì)供應(yīng)商提出高要求 搭建網(wǎng)絡(luò)開發(fā)平臺(tái)成必然

　　汽車總線應(yīng)用層的標(biāo)準(zhǔn)化是促進(jìn)總線技術(shù)應(yīng)用的重要措施。目前涉及總線系統(tǒng)數(shù)據(jù)定義的應(yīng)用層是由汽車制造商和汽車制造商的核心零部件廠家制定的。在轎車行業(yè)，在不同的汽車制造商甚至同一汽車制造商的不同系列轎車中，盡管他們使用同一總線和同一總線的物理層，其應(yīng)用層是不相同的。

　　唐曉泉介紹，總線的應(yīng)用層直接涉及到智能零部件中MCU的硬件資源和軟件結(jié)構(gòu)，同一個(gè)汽車零部件廠家在設(shè)計(jì)功能相同、但是為不同汽車制造廠家甚至同一汽車制造廠家不同型號(hào)汽車用的智能零部件時(shí)，不僅需要建設(shè)適應(yīng)不同總線協(xié)議的測(cè)試體系，重新設(shè)計(jì)智能零部件的硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)，而且還必須進(jìn)行智能零部件的重新認(rèn)證。這無形中對(duì)汽車電子廠商又增加了系統(tǒng)設(shè)計(jì)和生產(chǎn)成本。

　　對(duì)此，航盛深有感觸。有關(guān)人士表示，目前每種車型的CAN總線網(wǎng)絡(luò)都是定制的，為了與之配套，航盛必須交納一定費(fèi)用給該汽車制造商指定的第三方總線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃技術(shù)提供商，以得到必要的技術(shù)支持，如底層通信協(xié)議、軟件接口等，這無形中設(shè)置了一個(gè)門檻，并進(jìn)一步提高了研發(fā)成本,研發(fā)投入也很大。因此整車應(yīng)用層的不同對(duì)國內(nèi)本土廠商在配套能力與研發(fā)實(shí)力的考驗(yàn)更加嚴(yán)峻。

　　這一方面國內(nèi)整車廠還需加緊“補(bǔ)課”。殷承良表示，目前合資整車廠是外方擁有自己的應(yīng)用層協(xié)議，即便是合作方，對(duì)中方的開放也非常少，得到授權(quán)幾乎不可能。雖然中方也意識(shí)到這一問題，但現(xiàn)階段還是只能采用外方的技術(shù)與方案。但現(xiàn)在一些自主品牌的整車廠都在制定屬于自己的應(yīng)用層協(xié)議。據(jù)了解，國內(nèi)有關(guān)機(jī)構(gòu)制定的應(yīng)用層標(biāo)準(zhǔn)是以J1939為參考來制定的指導(dǎo)性標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)整車廠來說還是愿意擁有自己的應(yīng)用層協(xié)議。

　　目前，國際上各個(gè)系統(tǒng)集成供應(yīng)商以及整車廠都有自己的網(wǎng)絡(luò)測(cè)試規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，在行業(yè)內(nèi)這沒有一定的標(biāo)準(zhǔn)，國內(nèi)在這方面也處于空白狀態(tài)，這也是我國在ECU及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展中亟待解決的問題。浙江中科正方電子技術(shù)有限公司總工程師于冬清表示，國內(nèi)整車廠商都意識(shí)到該問題，在逐步制定自己的應(yīng)用層協(xié)議，如奇瑞、比亞迪，長安汽車等。預(yù)期在2年～3年內(nèi)，各汽車生產(chǎn)企業(yè)會(huì)逐步形成自己的汽車網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用層協(xié)議及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。汽車總線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用升級(jí)對(duì)國內(nèi)整車與汽車電子廠商的考驗(yàn)是雙重性的，未來還需要做好準(zhǔn)備承接更多的挑戰(zhàn)。

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　　MCU不斷集成網(wǎng)絡(luò)控制器

　　市場(chǎng)上存在獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)控制器或集成網(wǎng)絡(luò)控制器或接口的MCU，來完成網(wǎng)絡(luò)控制功能，他們各有用武之地，但顯然集成是趨勢(shì)使然。適應(yīng)汽車電子控制單元集成度提高的趨勢(shì)，如今半導(dǎo)體廠商推出的車用MCU中，早已集成了各種總線控制器或者接口，并隨著市場(chǎng)應(yīng)用趨勢(shì)，不斷邁向新的高度。

　　目前16位MCU正取代8位MCU成為車用MCU中增長快的器件，也完全可以支持CAN/LIN車內(nèi)網(wǎng)絡(luò)總線協(xié)議。例如飛思卡爾新推出的16位MC9S12X MCU，基于該公司的HCS12架構(gòu)，面向CAN總線網(wǎng)絡(luò)和車身控制等汽車多路應(yīng)用、儀表板、車門和底盤節(jié)點(diǎn)。

　　高性能32位MCU在汽車電子領(lǐng)域的應(yīng)用亦在迅速擴(kuò)展，今后會(huì)成為汽車動(dòng)力系統(tǒng)、安全控制、多媒體信息娛樂的主角。除了基于Power PC的MPC系列以外，飛思卡爾發(fā)布了基于ARM架構(gòu)的MAC7100 32位MCU系列，其需求重點(diǎn)是車身、底盤和安全性能。瑞薩也發(fā)布了集成CAN總線接口和1.5Mb大容量閃存的32位微控制器SH7059，可實(shí)現(xiàn)引擎控制的精確操作。