确保新一代车载网络的性能和一致性

当前的主要实例是汽车以太网，它覆盖了电气和电子工程师(IEEE)开发的四项标准。目前，汽车以太网将与涵盖各种系统和子系统的多种总线共存。因此，我们需要不同的测试方法，来完成汽车和IVN的设计、验证、调试、排障、维护和保养。

发展趋势：更多需求来自数据、以太网、标准化和生命周期。

今天的汽车有超过八十个电子控制单元(ECUs)，CAN、LIN、FlexRay、MOST和SENT一直承载着这些ECU和各种机载系统之间的信息，比如发动机、传动系统、传输、刹车、车身、悬架、信息娱乐系统等(图1)。此外，蜂窝和非蜂窝无线技术正把外部数据流传送到信息娱乐系统、导航系统和交通信息系统。

图1：在汽车系统中，不同的总线和数据速率提供了必要的通信功能。

处理更多的数据

在未来几年中，我们预计每辆汽车中都会看到超过100个ECU，联网的车内网络每天会承载几TB数据。我们预计汽车将继续采用CAN、CAN-FD、LIN、FlexRay、SENT和MOST;但是，当前顶端数据是FlexRay的10 Mbps及MOST的150 Mbps。当然，想“走得更快”总是说易行难，业界普遍采用CAN总线要求进行大规模重新设计，才能提供必要的速度、安全性和向下兼容能力。

随着传感器的数量越来越多，灵敏度越来越高，它们会产生庞大的数据。可以想象，10~20个摄像头，提供360度全景视图，所有摄像头都发送1080p (现在)或4K (将来)高清数据流，像素深度从16位提高到20位甚至24位。这些数字正在迅速叠加在一起：一个支持24位像素深度的4K摄像头以每秒10-30帧的速率，生成每帧199 Mb的数据。尽管1 Gbps速率现在可能足够了，但很快就需要10 Gbps (图2)。

图2：数量越来越多的传感器和ECU之间需要更快的数据速率和更宽的带宽。

目前，IVNs采用预处理硬件，在传感器上执行数据精简(即压缩)。遗憾的是，这会引入时延，影响响应时间，同时还会降低图像质量，从而限制可用的检测距离。一个新兴解决方案是以2 - 8 Gbps速率把原始数据传送到集中式片上系统(SoCs)或通用处理单元(GPUs)，SoC或GPU可以对输入的实时数据进行压缩。IVNs正从扁平结构转向域控制器结构，在域控制器结构中，传感器会把原始数据传送到中央处理单元。

所需的通信流量正在不断扩大，并随着汽车到基础设施(V2I)、汽车到汽车(V2V)和汽车到万物(V2X)技术不断演进。所有这些都将在汽车操作和人机交互中发挥重要作用。