汽车以太网技术及测试介绍

一、汽车以太网简介

随着汽车日益智能化、网联化和数字化，汽车中的智能手机连接系统、车载信息娱乐系统、导航系统、车载诊断系统（OBD）、高级驾驶辅助系统（ADAS）等各种软件变得越来越复杂，而它们之间的联系也越来越紧密，所有这些软件致使带宽的需求迅速增加，对时延同步的精度要求也更高，此时基于BroadR－Reach的车载以太网应运而生，加上AVB／TSN协议在汽车以太网上的应用，可以更好的为汽车提供大带宽、高可靠、低时延、高精度时钟同步的成熟以及标准化解决方案。

车载网络发展史

1．1汽车以太网标准组织

任何新技术的应用和发展，都离不开前期的测试和验证，虽然汽车以太网从传统以太网演化而来，但是测试工作与传统以太网的测试有很大不同。为此在汽车以太网的标准化方面（包括相关测试规范），以下6个标准化组织和联盟起到了主要的推动作用：

OPEN Alliance：（One－Pair Ethernet，OPEN联盟）于2011年由NXP、博通和宝马携手创建，目前已超340位成员，目标是将基于以太网的通信广泛应用于汽车网络。OPEN Alliance致力于制定和统一IEEE 100base－T1、1000base－T1 及1000base－RH等通信方式的物理层、协议一致性和互操作性等规范；同时通过制定线束、交换机、ECU和其他功能需求及测试规范，如TC8委员会制定的ECU级别物理层、数据链路层、TCP／IP协议层、SOME／IP测试规范，TC2制定的汽车线束和接插件的测试规范。

IEEE：（Institute of Electrical and Electronics Engineers，电气和电子工程师协会）汽车行业已经成为IEEE 802．3新的应用领域，IEEE成立了多个与汽车以太网相关的任务组，负责汽车以太网物理层相关技术的标准化工作。此外， IEEE 802．1工作组还制定了AVB／TSN技术规范，用于实现数据高可靠、低延迟及同步传输。

AVnu Alliance：成立于2009年，它的使命是推动AVB／TSN相关标准的应用，创建一个开放、安全、低延迟和高度可靠的网络生态系统。AVnu专注于A／V、工业、消费电子和汽车行业，为了保证AVB／TSN互操作性，AVnu联盟专门为相关领域创建了符合市场要求的合规性和互操作性（C＆I）测试集。IEEE负责制定AVB／TSN标准，AVnu负责制定系列测试标准，如AVnu联盟制定的gPTP、FQTSS和AVTP的测试规范，可以快速提高AVB技术在汽车网络上的落地应用。

IETF：（The Internet Engineering Task Force，国际互联网工程任务组）是负责互联网相关技术规范研发和制定的主要组织。TCP／IP协议簇，就是由IETF制定的，通常汽车以太网不需要对TCP／IP协议簇进行修改，仅需要做适应性的配置和应用。

AUTOSAR：（Automotive Open System Architecture，汽车开放系统架构）联盟致力于为汽车工业制定标准化的软件架构。AUTOSAR从4．0版本开始支持以太网通信，主要包括Ethernet驱动、Ethernet接口、TCP／IP、Socket Adaptor、DoIP、UDPNM、SOME／IP等软件模块，同时还规定了TCP、UDP和IPv4这三个通信协议的测试规范。

ISO：（International Organization for Standardization，国际标准化组织）在车载网络领域非常重要，制定了众多汽车相关的标准化协议，如ISO11898（CAN）、ISO14229（UDS）等，汽车以太网相关标准主要有ISO13400（DoIP）、ISO17215（VCIC）。

汽车以太网通信协议及相关标准组织