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解決方案 | 宇泰科技智能車載以太網分析儀產品應用

解決方案 | 宇泰科技智能車載以太網分析儀產品應用

2025/11/27 15:04:20

什么是車載以太網?

隨著新能源汽車的爆火和智能駕駛的普及,車聯網的應用對汽車總線發起了挑戰。車載以太網作為汽車內部電氣設備的連接網絡,是在傳統以太網協議的基礎上進行了創新與優化,它改變了物理接口的電氣特性,并融入了車載網絡的獨特需求,從而制定了一系列新的標準。

車載以太網的應用背景本質是汽車從“機械定義”向“軟件定義”轉型的必然選擇,其高帶寬、低延遲、強擴展性契合了智能汽車對數據通信的核心需求。隨著中央計算架構的普及,車載以太網將成為未來汽車網絡的中樞神經系統,支撐智能駕駛、智能座艙、車云協同等全場景服務。

隨著汽車智能化和聯網化的不斷推進,汽車電子系統的復雜性也在逐漸提升,對網絡帶寬的需求也日益旺盛。車載以太網技術,依托于現已成熟的以太網技術基礎,能夠有效地應對汽車電子的新挑戰,提供穩定、可靠、經濟且標準化的解決方案。因此,車載以太網在汽車內部網絡中無疑將擁有更加廣闊的發展前景。

車載以太網應用背景

(1)汽車智能化與自動駕駛的推動

傳感器數據爆發式增長:自動駕駛(L3及以上)依賴攝像頭、激光雷達、毫米波雷達、超聲波雷達等多模態傳感器, 單輛汽車每秒產生的數據量可達數GB(如8K攝像頭每秒約需4 Gbps帶寬)。

實時性要求:自動駕駛決策需要低延遲(<10ms)和高可靠性,傳統CAN(1 Mbps)、LIN(20 kbps)或 FlexRay(10 Mbps)總線無法滿足。 

集中式電子架構趨勢:域控制器(Domain Contr oller)或中央計算平臺(Central Computing)需要高速通信網絡整合多個ECU(如ADAS域、座艙域、動力域),車載以太網的千兆帶寬(1Gbps+)成為關鍵支撐。

(2)車載網絡復雜度的升級

從分布式到集中式架構:傳統分布式架構(數百個ECU通過CAN/LIN互聯)導致線束復雜(豪華車型線束超5km、重量超70kg),以太網通過高帶寬、低線束復雜度支持更簡潔的拓撲結構。  

多協議融合需求:支持IP協議棧的以太網可無縫對接車載信息娛樂系統(IVI)、OTA升級、V2X通信等,而傳統總線(如MOST)僅針對特定場景設計。

(3)車載信息娛樂與互聯服務需求

智能座艙升級:多屏互動(儀表、中控、HUD、后排娛樂)、AR導航、語音交互等需要高帶寬傳輸視頻流(如4K/60fps視頻需12 Gbps)。

車聯網(V2X)與OTA:車輛需與云端、其他車輛(V2V)、基礎設施(V2I)實時交互,車載以太網支持TCP/IP協議,可直接對接互聯網生態,簡化通信協議轉換。

(4)具體應用場景

ADAS與自動駕駛:傳感器數據融合(如攝像頭+雷達)、高精地圖實時更新 

智能座艙:多屏互動、高清視頻傳輸、云端服務接入

診斷與OTA:支持高速固件升級(如特斯拉通過以太網實現分鐘級OTA) 

區域控制器(Zonal Architecture):以太網作為骨干網絡連接區域控制器,減少ECU數量(如特斯拉Model 3的ECU數量比Model S減少60%)

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車載以太網的通信方式及常見接口

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重點應用產品

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UT-ETH04-AM 是一款高性能多通道千兆車載以太網分析儀,適用于車載以太網數據監控和解析、通信 測試、ECU刷寫、產線升級等多場景下的仿真分析測試。集成4路100/1000BAST-T1端口和集成2 路100/1000BASE-T標準以太網RJ45端口,實現車載以太網和標準以太網的協議轉換。

交換機模式下4路車載以太網和2路標準以太網可以直接相互通訊,實現對車載以太網節點的捕獲分析。在獨立網模式下可以通過NAT方式實現 ETH6 標準以太網口跨網段和4路車載以太網轉發通訊。即可將車載以太所設備的任意IP地址和端口號,映射到ETH6標準以太網口IP地址和端口號,方便解決了現場設備法修改IP地址和端口號的問題。同時 ETH5 標準以太網口具有鏡像功能,可用于捕獲其余的指定端口數據將數據鏡像到鏡像端口。

UT-ETH04-AM 設計時充分考慮了工業現場環境的復雜性,從抗干擾角度進行了全方位的硬件設計采用 高性能工業級芯片、大容量TVS、EMC的 PCBLayout,這些賦予UT-ETH04-AM強大工業應用能力。

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支持100/1000BASE-T1(車載以太網)和100/1000 BASE-T(標準以太網)之間點對點的數據轉換 

支持100/1000BASE-TX 自協商功能

支持鏡像監控模式、可設置主從及速率模式

支持獨立網模式,所有接口進行隔離通信

深度定制優化系統提供穩定可靠的網絡服務功能 

搭載宇泰自主研發的UT-NAT(代理網絡機制),無需配置終端實現IP轉換功能

支持系統運行燈、電源指示燈、T1 端口指示燈、RJ45 網絡口指示燈等 工作狀態指示功能

支持寬溫工作

工作溫度范圍:-40~85℃

存儲溫度范圍:-40~85℃

相對濕度范圍:5%~95%無凝露

支持寬壓供電,支持防反接保護,工作電壓:DC9~48V,標準工作電壓12V1A

典型產品應用

多臺同 IP 設備測試方案

如在產線測試時,同時測試4 臺同型號的 ECU,而 ECU 的 IP 地址等參數都一樣,傳統的測試方法就無法對相同 IP 的設備進行同時測試。此時可以使用宇泰自主研發的UT-NAT(代理網絡機制)功能,可以免配置終端,實現ECU批量測試需求,多應用在智能老化柜場景需求當中。

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交換機模式

當把設備的交換機模式開啟時,UT-ETH04-AM可作為6端口千兆交換機。此時設備和我們經常用的非網管型交換機的功能一樣。

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審核編輯(
王靜
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