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2020年08月05日 | 智能汽车使用以太网架构是否能解决数据带宽和传输问题？
2020-08-05 来源：elecfans
随着智能汽车中大量传感器的使用，数据量迅速增加，而这些数据给传输环节带来巨大挑战。
Maxim Integrated汽车事业部执行总监Balagopal Mayampurath在接受采访时表示，这一挑战主要体现在三个方向。
挑战一是信号传输系统必须大幅度提升带宽，这一需求在未来三年至少提高25倍。挑战二是智能汽车内部大量设备的采用，使得信号互联的复杂度大大增加。挑战三是必须保证来自摄像头等传感器数据的完整性和安全性，传感器数据要安全地传输到处理单元，处理单元要把信息转输到显示屏上，这些环节都需要正确的信号传输，这样才能确保智能汽车运行的安全。
据Strategy Analytics预测，从今年到2020年，带宽需求预计提高大约25倍。更高的帧率和分辨率只会给汽车带宽带来更大的压力。然而，这是支持迅速扩张在线数据容量、高级辅助驾驶系统必不可少的，以支持视频流、视频会议、游戏和社交媒体等车内活动。
Balagopal Mayampurath认为，为了使汽车快速应答命令并实时产生决策，ADAS应用程序必须能够快速捕获、处理来自多个摄像头和传感器的输入，车内摄像系统的数据速率通常比较高。
也就是说，智能汽车对底层数据传输技术提出了更高的要求。关于底层数据传输技术，解决带宽、数据完整性、互连复杂度以及恶劣的工作环境等问题所面临的挑战越来越大。串行链路技术必须在这种汽车环境中运行良好，以支持高速、高可靠性和低延迟等要求。
作为数据链路技术的领导厂商，Maxim Integrated公司持续在更高带宽、更快传输速度方面创新，推出了下一代吉比特多媒体串行链路（GMSL）串行器和解串器（SerDes）技术全面支持未来ADAS和信息娱乐系统要求的宽带、互联复杂度和数据完整性的要求。
据Balagopal Mayampurath先生介绍，GMSL SerDes技术能够同时传输HD视频、音频、控制信息、组合传感器数据，支持长达15m同轴电缆或10m - 15m屏蔽双绞线电缆的吉比特数据传输，速率高达6Gbps。由于该技术可以实现多路百万像素级图像的无压缩传输，GMSL可以很好地支持机器视觉技术，而后者已经迅速发展为目标和行人检测等安全功能的核心技术。
那么为什么智能汽车不使用时下流行的以太网架构解决数据带宽和传输问题呢？
Balagopal Mayampurath表示，以太网架构在如今的汽车中很常见，它可以实现比CAN总线快100倍的链路传输数据。但是，使用以太网架构要求压缩视频传送，因为其速度远远不能满足当今或未来汽车的要求。汽车制造商希望在车内传输百万像素分辨率图像的需求日益迫切，同时还需要满足摄像头内对空间及功耗预算的苛刻要求。
而反观GMSL技术则具备多个优点，可以同时支持传感器数据的汇总和以太网的数据传输，支持安全功能的视频和音频数据的传输、视频的汇聚与分割。
优点一：减化数据流传输复杂度。
可以使用单一同轴电缆或双绞线同时传输视频和高速数据流，从而使整车成本降低和重量减轻，能效提升。
优点二：视频分割。
优点三：器件内部整合了诊断功能。在接收端增加了采集功能，提供眼图测试来判断数据链路的传输效果，允许实时对信道传输质量进行监测。另外，可以对信号链路的容限进行监测，自适应调整发送幅度，保证无误码地前向、后向传输。器件的测试诊断功能方便了车行驶过程或设计过程中的调整监测。
作为数据链路的知名厂商，Balagopal Mayampurath先生介绍了Maxim Integrated公司在这方面创新的历程。
MAX9209/9220创新技术：直流均衡，解决交流耦合问题。
MAX9247/9248创新技术：单链路传输音视频信号。
MAX9259和MAX9244创新技术：引入扩频功能，降低EMI。满足汽车OEM厂商的严苛要求。
MAX9263/9264创新技术：支持HDCP，提供宽带数据内容保护。
MAX9279/9280创新技术：可支持同轴电缆和双绞线传输。
MAX9286创新技术：四通道解串器，把四路的摄像头信号解串送到处理器，支持环视系统设计。
史海拾趣
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