光通讯上车，有关方案已就位。

2024-12-07

电子爱好者网报道(文章 / 梁浩斌)光通信在电信、数据中心等领域早已普及，而且随着 2022 年末爆发的 AI 浪潮，数据中心对高速通信的需求激增，也将光通信产业链再次带火，800G 光线模块甚至供不应求。

除了数据中心、电信等领域，随着汽车智能化的趋势，各种传感器、高计算能力计算等对汽车高速通信的需求也在不断增加。因此，传输介质正在从铜缆转变为光纤，这正成为未来的解决方案。

智能化汽车的高速传输需求

在传统汽车中，由于过去对高速数据通信的需求不高，所以使用最为普遍。 CAN 总线或 LIN 总线协议配合铜缆进行整车数据通信。其中 CAN 总线传输速度快，可应用于车载娱乐系统、发动机控制系统、底盘控制系统、检测系统等。最早是德国汽车。 Tier1 巨头博世在 1986 除汽车电子外，2008年推出，CAN 总线仍然广泛应用于工业自动化、医疗器械等领域。

CAN 两根不同的电源线用于总线。（CAN_H 和 CAN_L）构成差分信号传输线路，采用分布式控制方式，可连接车辆各部分。 ECU 电控单元，同时允许多节点同时发送和接收数据。实时性在车辆场景中至关重要，CAN 总线数据传输响应速度可达毫秒级，传输速度也可达毫秒级。 1Mbps。

对于一些不需要使用高传输速度的应用，如窗户、门控制、座椅调节、雨刷控制等非核心部件之间的通信，如果使用， CAN 首先，线束数量会大大增加，车辆重量会增加，影响能源经济性，同时增加成本。

所以在这些非关键的应用中，过去就会经常使用。 LIN 通信总线。LIN 总线物理层设计简单，以单主为基础 / 多从结构上选择单线通信，标准传输速度为 19.2 kbps，旨在降低成本，简化实现。

伴随着辅助驾驶、智能驾驶舱等的需要，传感器、超清晰视频等通信需求的增加，再次催生 CAN 总线的“变异” CAN FD，将传输速度提高到 8Mbps，但是这还远远不够。

根据智能驾驶传感器传送带宽的需求，激光雷达的单一需求约为约20Mb-1000Mbps，雷达 0.1Mb-15Mbps，每个摄像头的带宽需求 500Mb-3500Mbps 传感器数据的总带宽需求高达 3Gb-40Gbps。

所以汽车行业开始将以太网引入汽车，从 1Gbps 到目前为止，最新的物理标准已得到支持 10Gbps。然而，这也有一个问题。当车载以太网通过非屏蔽铜双绞线作为传输介质时，由于频率高，在车内线路密集、电子产品密集的情况下，面临严重的干扰信号问题，电缆质量高，给汽车带来了很大的减肥挑战。

而且使用光通信，传输媒体从铜转变为光纤后，可以拥有更强的传输媒介。 EMC 电磁兼容性。此外，光纤材料采用玻璃或树脂，直径小，重量轻，可以有效降低线束的重量，同时提高传输速度。因此，近年来可以发现，光通信上车正成为行业的发展趋势，各厂商都在推出相关方案。

车载光通信方案

对于车载光通信的应用，裕太微此前表示，车载光纤在设计上比较稳定的铜缆传输要注意更复杂的因素，更难实现，尤其是涉及车内功能安全的主干网络等场所。另一方面，车载光模块应至少在不同恶劣环境下工作。 15-20 2008年，并且不能损坏或更换，这样才能达到车辆规级标准。

“就目前而言，铜线通信在车载领域仍然占有很强的优势。光通信上车只是一个方向，包括应用在内的整个生态行业还不完善。目前只有一些厂商在做预研。”裕太微说。

很明显，目前光通信距离上车还有很长的路要走，但也有一些厂商已经推出了车载光通信方案。

赫千科技此前推出了一种应用于车辆的通信架构，选择全光网络，通过自主研发的高速光纤。 TSN 基于集中网关架构，集中网关架构可以通过光纤传输大量的车载网络通信数据，超高带宽、超低延迟、低成本、高确定性，最大限度地支持传输。 10Gbps 具有优异的传输速度和优异的传输速度。 EMC 性能。

高速光纤 TSN 集中式结构 10G TSN Switch 扩展为核心模块， 10G Fiber、10G electronic、1G POF 以及 Base-T100/1000 等待网线端口。TSN 支持交换模块 IEEE802.1 AS，IEEE802.1Qav，IEEE802.1Qbv 的 TSN 协议，以及二层交换机的相关标准协议。TSN 交换模块也支持多通道 GMSL 拍摄头 / 拍摄以太网的照片 / 激光雷达 /4D 通过以太网接入传感器，如毫米波雷达，传感器收集的图像或点云数据 1722 封包后由 10G TSN Switch 共享，输送到终端网关进行图像帧缓存、缩放、混合等处理，最后导出到显示接口。

这种结构主要用于包括 ADAS 系统，自动驾驶系统，360 ° 环顾系统，车载信息娱乐系统，BMS 最高传输带宽可高达系统和集中计算架构 25Gbps。

今年华工正源 9 行业首款车载光网络控制器月发布。 OCU，据介绍，OCU 考虑到区域控制和关键网络通信的功能，在车载网络中，不仅可以完成高实时、高速、高安全的传输和通信功能，还可以根据车型定制区域内车辆控制的相关功能。同时，独特的自组网功能可以在不同的形式下使用。 E/E 在架构上灵活布署，满足网络拓扑多样化的需要。

今年，长飞光纤还推出了基于车载以太网架构和车辆规范应时光纤通信标准的智能汽车光纤通信解决方案。 IEEE802.3CZ，汽车自有的电信号通过光电转换模块转换为光信号，数据传输采用车载光连接器和车载应时多模光纤光缆作为物理层传输介质，具有速度高、可靠性高、损耗低、抗电磁干扰、安装方便、重量轻的特点。点对点通信速度支持车载以太网架构中的点对点通信速度 2.5、5、10、25 直到 50Gbit/s。

基于光纤传输技术，鹏瞰半导体推出了新一代工业控制网络总线架构 PonCAN（TS-PON 技术)，结合无源光纤通信高速数据传输、超低延迟和高可靠性控制功能，具有安全性高、易于走线、全网同步的特点。TS-PON 可实现架构的传输速度延迟达到微秒级水平的10Gbps，可以应用于车辆、工业、机器人等领域。

总结

虽然光通信在车辆应用领域仍处于预研状态，但汽车公司目前的规划似乎还没有看到明确使用光通信的迹象。但光通信具有高速传输、电缆重量轻、抗干扰等特点。在汽车应用中有其独特的优势。未来的应用落地情况可能需要处理一些功能安全问题。

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