1、沈世奎2024年9月11日深圳车载光纤通信优势与挑战(目录Contents智能网联汽车发展带来车载光通信需求02车载光通信技术及探讨03总结与展望2-3-中国的智能驾驶正在高速发展,将带动万亿级赛道,上下游产业链长、应用场景多,整个产业都会在未来几年高速增长。2023年,我国L2级新乘用车渗透率达到47.3%;2024年1-5月突破50%。工业和信息化部、公安部、交通运输部等五部门2024年7月正式对外公布,我国将在北京、上海、广州、深圳、重庆、沈阳等20个城市开展智能网联汽车“车路云”一体化应用试点,我国智能网联汽车产业化进程又迈出实质性一步。-4-中国颁布的智能网联汽车技术路线图2.0 进
2、一步明确发展线路:到2025年,PA(部分自动驾驶)、CA(有条件自动驾驶)级智能网联汽车市场份额超过50%,HA(高度自动驾驶)级智能网联汽车实现限定区域和特定场景商业化应用;到2030年,PA、CA级智能网联汽车市场份额超过70%,HA级智能网联汽车市场份额达到20%,并在高速公路广泛应用、在部分城市道路规模化应用;到2035年,中国方案智能网联汽车技术和产业体系全面建成、产业生态健全完善,整车智能化水平显著提升,HA级智能网联汽车大规模应用。图片来源:滨松光子官网-5-主要需求场景智能驾驶智能驾驶使用大量高性能传感器(如千万级像素视频摄像头、高线程激光雷达、4D毫米波雷达等),依赖于车内
3、高速通信传输智慧座舱车内娱乐系统,需要高清、无延迟的音视频传输,提升乘客的娱乐体验-6-光纤材质更轻,可以显著降低整车线束质量,从而降低车辆的重量和能耗。此外,光纤通信功耗更低,有助于降低车载通信系统的能耗。使用光纤传输时不会产生电磁干扰威胁,电磁兼容性能更好。这对于汽车内部复杂的电磁环境来说是重要的优势。车载光纤通信优势减少电磁干扰减轻重量更高带宽光纤通信可以显著提高带宽,可实现高速的数据传输,对于需要实时处理和传输大量数据的车载系统来说,这是重要优势。随着智能网联汽车的发展,车载通信信号传输速率的要求进一步提升,整车智能化对汽车线束的传输性能提出了更高的要求,传统的铜线缆已不能满足高速率的
4、传输要求,光进铜退可能将逐步在汽车行业上演。(目录Contents01 智能网联汽车发展带来车载光通信需求车载光通信技术及探讨03总结与展望78 IEEE在2014年成立 802.3bw项目组,开始制定车载以太网(100BASE-T1)标准。已发布8个车载以太网标准,其中100/1000BASE-T1是目前应用最广的两个标准。最新发布的基于石英光纤车载以太网标准(IEEE802.3cz-2023),规范了 25 Gb/s 和 50 Gb/s 单信道连接,通过 OM3 多模光纤在汽车上支持最大长度为40 m。基于塑料光纤的车载以太网标准(IEEE802.3dh)已于2024年2月16日终止。车载
5、以太网已发布标准车载以太网标准发布状态和电气要求9CCSA TC6也在开展车载光通信相关研究工作,其中WG4在2023年启动了车载用光纤活动连接器技术研究研究课题,由长飞公司负责;中国汽车工程学会和全国汽车标准化技术委员会均在开展相关标准工作。10适用于传统车载网络由一个中央网关管理着多个ECU。车载线路重叠冗杂,增加了线缆重量和成本,且带来不稳定性。网关架构域架构区域架构相似功能的ECU连接至同一个域控制器上。更好地排布不同类型总线。如果相同功能传感器分布较远就会较难连接。每个区域网关连接多个ECU,区域网关互联组成了车载骨干网对带宽有这更高的要求。车载网络架构对线缆轻量化、带宽、时延有着更
6、高的要求。来源:盛炜杰,刘宁等.车载网络发展趋势和车载光纤传输研究进展J.激光与光电子学进展,2023,60(5).11名称最高带宽优点缺点应用领域规定的组织、来源CAN1Mbits/s成本低带宽低、实时型不高中低速、电子显示、故障诊断德国BOSCH、Intel公司CAN-FD12Mbits/s成本低、可靠性高、实时控制带宽低中速、电子显示、故障诊断改进CANLIN19.2Kbits/s成本低带宽低、实时型不高低速、控制门锁、灯光、天窗奥迪、宝马、戴姆勒-克莱斯勒、大众、沃尔沃、思卡尔半导体、VCT通信公司联合提出FlexRay10Mbits/s带宽高成