7月29日，虹科2025汽車以太網(wǎng)國際研討會在眾多觀眾的熱烈好評中圓滿落幕，感謝大家的熱情參與！

圍繞「從物理層到網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)——10BASE-T1S、TSN與Serdes的協(xié)同創(chuàng)新」主題，虹科攜北郵、HMS、NXP、Fraunhofer等全球?qū)＜?，深入解析汽車以太網(wǎng)技術(shù)演進(jìn)。

從TSN核心功能到10BASE-T1S落地實踐，從產(chǎn)線測試方案到末端節(jié)點解決方案，為行業(yè)帶來從技術(shù)研發(fā)到產(chǎn)線落地的全周期洞見，吸引了汽車電子產(chǎn)業(yè)鏈同仁的廣泛關(guān)注。

錯過了上周的精彩直播？不用擔(dān)心，本篇文章帶你回顧直播中的關(guān)鍵點！

直播精華+QA速答

你關(guān)心的都在這里

01#基于TSN的新型車載通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

演講嘉賓：北郵朱海龍教授

文末獲取直播回放+課件

TSN驅(qū)動車載通信升級，現(xiàn)有車載總線難以滿足高級別自動駕駛對高帶寬、低時延的需求。TSN憑借時間同步、流量調(diào)度等特性，可實現(xiàn)微秒級延遲控制，解決車載網(wǎng)絡(luò)瓶頸。

目前面臨架構(gòu)、協(xié)議棧及測試驗證等挑戰(zhàn)，相關(guān)時鐘同步、混合調(diào)度等關(guān)鍵技術(shù)已取得突破，未來「TSN+區(qū)域架構(gòu)」將成高端車型主流。

Q1：TSN標(biāo)準(zhǔn)中的時鐘同步技術(shù)如何與車外時鐘，如北斗等時鐘同步？

【A1】目前，實現(xiàn)TSN時鐘與北斗等車外時鐘同步是一個研究熱點。可以通過在車載系統(tǒng)中增加專門的時鐘同步模塊，接收北斗衛(wèi)星的授時信號，再依據(jù)TSN的時鐘同步協(xié)議（如IEEE 1588 PTP）進(jìn)行精確的時間校準(zhǔn)，使車載網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的時鐘與車外高精度時鐘保持一致，但具體的實現(xiàn)還需要進(jìn)一步的技術(shù)驗證。

Q2：TSN技術(shù)預(yù)計什么時候能真正落地應(yīng)用？

【A2】TSN技術(shù)在車載領(lǐng)域的落地應(yīng)用已經(jīng)在逐步推進(jìn)。目前一些高端車型和部分前沿的汽車研發(fā)項目中已經(jīng)開始試點應(yīng)用。預(yù)計在未來3-5年內(nèi)，隨著技術(shù)的進(jìn)一步成熟、標(biāo)準(zhǔn)的完善以及產(chǎn)業(yè)鏈的協(xié)同發(fā)展，TSN技術(shù)將在更多量產(chǎn)車型中得到廣泛應(yīng)用，尤其是對于高級別自動駕駛車輛的通信需求，TSN技術(shù)會成為關(guān)鍵支撐。

Q3：航空航天方向的TSN有研究嗎？

【A3】在航空航天方向，TSN也有相關(guān)研究。航空航天領(lǐng)域?qū)?shù)據(jù)傳輸?shù)膶崟r性、可靠性要求極高，與汽車領(lǐng)域有相似之處。TSN的時間同步和流量調(diào)度等特性能夠滿足航空航天系統(tǒng)中不同設(shè)備之間的數(shù)據(jù)通信需求，例如衛(wèi)星通信、飛行器航電系統(tǒng)等方面都在探索TSN技術(shù)的應(yīng)用，目前已經(jīng)有一些研究項目和試驗在進(jìn)行中。

Q4：請問星閃和TSN有什么關(guān)聯(lián)呢？

【A4】目前關(guān)于星閃（NearLink）和TSN的關(guān)聯(lián)研究還較少。在移動射頻網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域有嘗試與TSN建立橋接并利用PTP進(jìn)行時間同步的工作。星閃作為一種新的短距無線通信技術(shù)，若要與TSN產(chǎn)生關(guān)聯(lián)，可能需要開發(fā)專門的協(xié)議轉(zhuǎn)換和同步機(jī)制，以實現(xiàn)星閃設(shè)備與TSN網(wǎng)絡(luò)在時間同步和數(shù)據(jù)傳輸上的協(xié)同，但這方面仍需進(jìn)一步探索。

Q5：對于網(wǎng)絡(luò)中動態(tài)加入的流量該如何進(jìn)行調(diào)度和配置呢？

【A5】這個問題沒有唯一答案，TSN提供多種應(yīng)對方式。汽車領(lǐng)域TSN配置傾向避免網(wǎng)絡(luò)動態(tài)變化，因車載網(wǎng)絡(luò)通常預(yù)定義且結(jié)構(gòu)已知。若要支持動態(tài)流量接入，可通過Qcc/YANG配置架構(gòu)實現(xiàn)，還可利用流量預(yù)留協(xié)議（Stream Reservation Protocols）確保網(wǎng)絡(luò)帶寬資源分配，滿足實時傳輸要求。

02#

動態(tài)精準(zhǔn)：TSN作為汽車以太網(wǎng)演進(jìn)的核心支柱

演講嘉賓：

德國Fraunhofer IPMS研究所 Dr. Michael Faulwa?er

文末獲取直播回放+課件

TSN通過時鐘同步、流量調(diào)度等功能，實現(xiàn)車載網(wǎng)絡(luò)高效通信，避免擁塞。汽車E/E架構(gòu)正從傳統(tǒng)總線向以太網(wǎng)區(qū)域架構(gòu)轉(zhuǎn)型，可減少ECU數(shù)量和線束長度。TSN市場增長迅速，IPMS研究所在TSN IP核開發(fā)、測試方案等方面有成熟成果，支持多場景應(yīng)用。

Q1：TSN在汽車領(lǐng)域有哪些實時關(guān)鍵數(shù)據(jù)流應(yīng)用？

【A1】這個問題沒有一個通用的簡單答案。實時關(guān)鍵數(shù)據(jù)流在汽車中種類繁多，可以按帶寬和實時性要求進(jìn)行分類：

低帶寬、非關(guān)鍵實時性的數(shù)據(jù)流：例如車內(nèi)溫度傳感器數(shù)據(jù)，車窗控制信號等。

低帶寬、關(guān)鍵實時性的數(shù)據(jù)流：例如油門、剎車、氣囊控制信號；ESP（電子穩(wěn)定程序）傳感器數(shù)據(jù)、ABS（防抱死系統(tǒng)）控制信號，以及用于安全機(jī)制的心跳信號等。

高帶寬、非關(guān)鍵實時性的數(shù)據(jù)流：例如車載娛樂系統(tǒng)、視頻播放、導(dǎo)航可視化等。

高帶寬、關(guān)鍵實時性的數(shù)據(jù)流：例如用于車輛或行人檢測的視頻流、雷達(dá)數(shù)據(jù)等，這些數(shù)據(jù)對自動駕駛決策具有決定性意義。

Q2：汽車從傳統(tǒng)總線架構(gòu)向區(qū)域架構(gòu)轉(zhuǎn)變的關(guān)鍵轉(zhuǎn)變有哪些？

【A2】主要驅(qū)動力：軟件復(fù)雜性和帶寬需求。區(qū)域架構(gòu)（Zonal Architecture）提供了更簡潔的系統(tǒng)布局，并通過高速率的主干鏈路連接各個部分。 區(qū)域控制單元（Zonal Controller Units）采用高性能多核架構(gòu)，可以同時處理多種不同的任務(wù)。在操作系統(tǒng)數(shù)量減少的情況下，系統(tǒng)整體的復(fù)雜性也隨之降低。

Q3：對于網(wǎng)絡(luò)中動態(tài)加入的流量該如何進(jìn)行調(diào)度和配置呢？

【A3】這個問題并沒有唯一的答案，我認(rèn)為TSN提供了多種應(yīng)對方式。與工業(yè)領(lǐng)域的TSN配置相比，汽車領(lǐng)域的TSN配置更傾向于避免網(wǎng)絡(luò)的動態(tài)變化，因為車載網(wǎng)絡(luò)通常是預(yù)定義且已知的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。

但如果確實需要支持動態(tài)流量的接入，那么可以通過Qcc/YANG配置架構(gòu)來實現(xiàn)。此外，還可以通過流量預(yù)留協(xié)議（Stream Reservation Protocols） 來確保網(wǎng)絡(luò)中的帶寬資源分配，從而滿足實時傳輸?shù)囊蟆?/p>

Q4：為什么像EtherCAT現(xiàn)場總線沒有應(yīng)用到車載以太網(wǎng)中呢？

【A4】這個問題我沒有確切答案，只能做一些推測。我認(rèn)為原因可能在于靈活性以及向后兼容性。目前，汽車中已經(jīng)存在一些非TSN的以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)，例如Tesla的Etherloop，它是基于軟件定時的。

這類系統(tǒng)的設(shè)計初衷是能夠在任意網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湎?，與不同速率的設(shè)備，甚至是非TSN設(shè)備兼容運行。

相比之下，TSN技術(shù)具有更強(qiáng)的兼容性，它可以在 UDP/TCP/IP 等標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議棧上運行，并且能充分利用現(xiàn)有的802.1Q交換技術(shù)，實現(xiàn)確定性傳輸。

Q5：TSN在汽車領(lǐng)域的信息安全方面怎么實現(xiàn)？

【A5】TSN在信息安全方面可以結(jié)合MACsec使用。此外，其他更高層的以太網(wǎng)安全協(xié)議，例如IPSec，也都可以與TSN協(xié)同工作。TSN本身并不排斥現(xiàn)有的以太網(wǎng)安全解決方案，因此可以根據(jù)不同應(yīng)用需求靈活選擇安全機(jī)制。

Q6：IPMS研究所的Verano項目主要聚焦于什么？

【A6】IPMS正在開發(fā)用于10G的TSN IP核，并將其集成到車載分布式雷達(dá)網(wǎng)絡(luò)中，重點聚焦于時間同步和數(shù)據(jù)傳輸。此外，我們也在研究車載以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與性能特性。

另外，項目還包括其他合作伙伴，分別專注于雷達(dá)算法、雷達(dá)設(shè)備、中間件以及整車廠（OEM）集成等方向的研究。

Q7：10BASE-T1S的低功耗特性是如何實現(xiàn)的？

【A7】10BASE-T1S通過采用監(jiān)聽模式和休眠模式等功耗管理機(jī)制來實現(xiàn)低功耗特性。此外，邊緣節(jié)點（Edge Node）不應(yīng)運行復(fù)雜的操作系統(tǒng)，并應(yīng)盡可能將軟件處理任務(wù)遷移至區(qū)域控制單元（ZCU）處理器上，從而進(jìn)一步降低功耗。

Q8：沒有以太網(wǎng)接口的ECU，如何保持同步？

【A8】這取決于具體情況，我認(rèn)為可以有以下幾種方式：

非以太網(wǎng)ECU可以由TSN ECU提供的同步時鐘進(jìn)行觸發(fā)或驅(qū)動；

或者，目前在CAN工作組中也有通過CAN總線實現(xiàn)時間同步的研究，那么就需要在以太網(wǎng)與CAN之間建立一個時間同步的橋接機(jī)制。

IPMS研究所可以為此類系統(tǒng)設(shè)計提供支持。

03#從100/1000BASE-T1到10BASE-T1S：車載以太網(wǎng)技術(shù)的演進(jìn)與創(chuàng)新

演講嘉賓：虹科汽車以太網(wǎng)業(yè)務(wù)負(fù)責(zé)人邵越

100/1000BASE-T1分別滿足中高速車載場景，支撐L1-L3級自動駕駛。10BASE-T1S針對低帶寬多節(jié)點場景，支持多點拓?fù)洌档?0%成本，適配傳感器等末端設(shè)備。三種技術(shù)形成互補，未來將向底盤控制、智能座艙等領(lǐng)域延伸，推動產(chǎn)業(yè)協(xié)同。

Q1：目前有哪些接口卡支持10BASE-T1S協(xié)議？

【A1】目前虹科已經(jīng)有10BASE-T1S的接口卡測試工具，能夠支持三路，同時也有支持CAN轉(zhuǎn)10BASE-T1S的轉(zhuǎn)換器工具。歡迎聯(lián)系虹科工作人員，獲取更多相關(guān)信息。

Q2：10BASE-T1S在汽車領(lǐng)域主要應(yīng)用于哪些系統(tǒng)或部件？

【A2】主要在寶馬、通用這些OEM上面，比如：

燈光系統(tǒng)：適用于汽車的LED燈光系統(tǒng)，包括氛圍燈、headlights（前大燈）等；

門鎖系統(tǒng)：可連接車門鎖執(zhí)行器，實現(xiàn)車門的電子控制，包括鎖止、解鎖、無鑰匙進(jìn)入等功能。

Q3：請問10Base-T1S和CAN XL目前都有哪些車企已經(jīng)應(yīng)用了？

【A3】以歐美國家為主，像寶馬作為10BASE-T1S的牽頭人，是已經(jīng)上了10BASE-T1S于架構(gòu)中，放在方向盤和智能控制燈中。國內(nèi)新能源車廠也在調(diào)研這兩種協(xié)議，已經(jīng)有國內(nèi)的OEM和Tier和我們虹科正在合作。

Q4：10BASE-T1S與1000M、100M-T1能否共網(wǎng)運行？

【A4】目前網(wǎng)絡(luò)仍然是分開的，100/1000M可以通過自適應(yīng)來用公網(wǎng)運行，10BASE-T1S和它們還未做融合。

Q5：10BASE-T1S相比CAN總線成本可以降低多少？

【A5】總體來講，10BASE-T1S的成本不一定會比CAN低，但是在架構(gòu)上，會比CAN有優(yōu)勢，可以直接沿用以太網(wǎng)的這套基礎(chǔ)邏輯。

Q6：10BASE-T1S雙工模式如何避免數(shù)據(jù)沖突？

【A6】物理層引入了PCAL機(jī)制，由協(xié)調(diào)器節(jié)點（節(jié)點 0）控制所有其他節(jié)點的通信順序，每個節(jié)點按物理層ID順序依次獲得通信機(jī)會，避免數(shù)據(jù)沖突，提高效率。同時與CAN總線不同，訪問通過IP，保證總線訪問的確定性。

Q7：10BASE-T1S可與TSN結(jié)合用車上嗎？哪些速率能協(xié)同？

【A7】由于10BASE-T1S也是以太網(wǎng)的形式，因此未來是可以發(fā)展與TSN融合的。目前車載以太網(wǎng)TSN用的最多的就是百兆和千兆的速率。

Q8：10BASE-T1S后續(xù)有升級到100BASE-T1S的趨勢嗎？

【A8】100BASE-T1是最早出來的車載以太網(wǎng)技術(shù)，現(xiàn)階段行業(yè)內(nèi)用的最為普遍的速率。而10BASE-T1S更多是彌補100BASE-T1的冗余和無法實現(xiàn)的低速率場景，不存在說100BASE-T1S的技術(shù)協(xié)議。

Q9：相對于高速RS-485，10BASE-T1L有哪些優(yōu)勢？

【A9】10BASE-T1L通過長距離高速傳輸（10Mbps下1公里）、靈活拓?fù)洌ㄐ切?樹型）、協(xié)議兼容性（直接集成工業(yè)以太網(wǎng)）和多層安全機(jī)制（MACsec加密、功能安全），顯著優(yōu)于RS-485的總線型局限和低安全性，尤其適合工業(yè)場景的復(fù)雜需求。

Q10：10BASE-T1S在車載應(yīng)用中安全性如何？

【A10】從物理層來看采用差分曼徹斯特編碼和PLCA機(jī)制，減少電磁干擾（EMC）影響，確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)拇_定性和完整性。多點總線拓?fù)渫ㄟ^時分調(diào)度避免沖突，降低因數(shù)據(jù)混亂導(dǎo)致的安全風(fēng)險。上層協(xié)議來看可以直接復(fù)用IPsec和MACsec協(xié)議，進(jìn)一步加強(qiáng)。

04#

攻克產(chǎn)線EOL測試的通訊挑戰(zhàn)

演講嘉賓：HMS產(chǎn)品經(jīng)理Markus Demaria

汽車產(chǎn)線EOL測試面臨CAN FD傳輸距離限制、過壓保護(hù)、ECU信號模擬等挑戰(zhàn)。通過優(yōu)化VCI部署、電氣隔離、殘余總線仿真（RBS）等方案，可減少90%調(diào)試時間，兼容多品牌ECU，已被寶馬、大眾等車企采用，實現(xiàn)高效測試

Q1：測試過程中過壓保護(hù)要怎么做？

【A1】過壓保護(hù)問題一般會從施壓源頭、傳輸過程和待保護(hù)端進(jìn)行，可以從電壓閾值內(nèi)操作、高電氣隔離方案、限壓保護(hù)機(jī)制等入手。

Q2：HMS提供的Ixxat Mobilizer設(shè)備在EOL測試中能實現(xiàn)哪些功能？

【A2】您可以使用虹科合作伙伴提供的Mobilizer Pro 820產(chǎn)品訪問100/1000Base-T1通信及其它協(xié)議。利用ARXML網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫，可以訪問車載以太網(wǎng)信號。同時，可以幫助您完成多種協(xié)議的轉(zhuǎn)換，如車載以太網(wǎng)與EtherCAT等工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議，以及與傳統(tǒng)CAN/FD的信號轉(zhuǎn)換。也可適用于邊緣節(jié)點側(cè)的多功能網(wǎng)關(guān)和離線模擬仿真。此外，您可以以PCAP格式（Wireshark）或基于MDF4的信號記錄車載以太網(wǎng)數(shù)據(jù)。

Q3：EOL測試系統(tǒng)配置中，主要包含哪兩個核心步驟？

【A3】IVN和RBS的建立，IVN一般通過DBC、ARXML等數(shù)據(jù)庫文件建立，RBS需要先確定潛在的測試需求。

Q4：EOL測試中面臨的“CAN FD傳輸距離限制”問題，有哪些解決措施？

【A4】對于通信測試場景的遠(yuǎn)距離傳輸，一般會采用“中繼器”來做信號加強(qiáng)，汽車和工業(yè)場景下，“中繼器”產(chǎn)品也會搭配電氣隔離。

Q5：針對 “車載以太網(wǎng)測試” 挑戰(zhàn)，HMS的解決方案有何特點？

【A5】訪問所有主流的車載通信協(xié)議/數(shù)據(jù)記錄/針對特定信號的通信數(shù)據(jù)分析與可視化/執(zhí)行殘余總線仿真/診斷網(wǎng)關(guān)平臺/向上位機(jī)自動化系統(tǒng)傳輸數(shù)據(jù)。

05#

基于10BASE-T1S的車載網(wǎng)絡(luò)末端節(jié)點的解決方案

演講嘉賓：NXP車輛網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用工程師吳涵

車載架構(gòu)向區(qū)域化發(fā)展，末端節(jié)點需簡化。10BASE-T1S成本低，支持多點連接，減少布線和PHY使用。結(jié)合遠(yuǎn)程控制協(xié)議（RCP）的遠(yuǎn)程 IO方案，可聚合末端設(shè)備，降低軟件開發(fā)成本，在車燈、傳感器等場景應(yīng)用前景廣闊。

Q1：10BASE-T1S的技術(shù)特點如何支持區(qū)域架構(gòu)的發(fā)展？

【A1】可以從上至下實現(xiàn)全車以太網(wǎng)通信，避免協(xié)議轉(zhuǎn)換。相比點對點的以太網(wǎng)連接方式，10BASE-T1S支持multi-drop連接，需要的PHY和主控端的port口會更少，需要的線束也會更短一些。

Q2：TJA1410作為10BASE-T1S PMD收發(fā)器，有哪些關(guān)鍵特性？

【A2】采用高壓工藝生產(chǎn)，EMC表現(xiàn)更好。PMD收發(fā)器不需要獨立晶振，整體系統(tǒng)成本更有優(yōu)勢。

Q3：關(guān)于相關(guān)協(xié)議，有對應(yīng)的接口列表嗎？

【A3】10BASE-T1S和主控端的接口連接方式：1、標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)MII/RMII接口；2、基于OA TC-14的3pin接口；3、基于OA TC-6的SPI接口。

Q4：遠(yuǎn)程控制協(xié)議（RCP）在區(qū)域架構(gòu)中發(fā)揮什么作用？應(yīng)該如何設(shè)計？

【A4】RCP是一種輕量級的通信協(xié)議，可以將原本末端節(jié)點的軟件控制邏輯上移至區(qū)域控制器或中央控制器，末端節(jié)點只通過硬件進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換不需要軟件部署，從而可以省去末端節(jié)點的MCU。

Q5：10M速率在音頻中使用，帶寬是否足夠？在音頻安全方面有何保障？

【A5】以太網(wǎng)音頻系統(tǒng)目前最理想的狀態(tài)是一種分布式的音頻系統(tǒng)。音頻子節(jié)點通過就近的區(qū)域控制器連接到以太網(wǎng)主干網(wǎng)，所以在單個區(qū)域控制器下的音頻節(jié)點數(shù)量或音頻通道數(shù)量并不會太多，10M帶寬可以滿足音頻需求。目前音頻安全方案依賴于以太網(wǎng)的MACSec。

Q6：TJA1410和TJA1120是 pin 2 pin 兼容的嗎？

【A6】不能 pin 2 pin 替換。TJA1410與主控端通過3pin接口連接，而TJA1120通過RGMII/SGMII接口連接。

從物理層創(chuàng)新到網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)變革，從實驗室研發(fā)到產(chǎn)線落地，虹科2025汽車以太網(wǎng)國際研討會不僅是技術(shù)的交流，更是汽車通信新生態(tài)的共建起點。虹科將持續(xù)搭建全球技術(shù)橋梁，與行業(yè)同仁一起，讓智能汽車的「神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)」更高效、更可靠！歡迎關(guān)注虹科，及時獲取更多活動資訊。

審核編輯 黃宇