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汽車行業(yè)發(fā)展越來越快了，從傳統(tǒng)汽車到新能源汽車到智能汽車，汽車技術(shù)日新月異，汽車之間通信技術(shù)你了解多少呢？而汽車通信技術(shù)與晶振產(chǎn)品技術(shù)又有什么關(guān)系呢？下面介紹汽車通信與晶振產(chǎn)品更深層次的關(guān)系。

CAN

CAN（Controller Area Network）全稱為“控制器局域網(wǎng)”，是1983年德國BOSCH公司研發(fā)的一種共享式雙線串行通信總線，傳輸速率為1MBit/s，具有非破壞性仲裁，分布式實(shí)時(shí)控制，可靠的錯誤處理和檢測機(jī)制等特性。并且ISO標(biāo)準(zhǔn)化組織將CAN通信進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化，因此，目前CAN網(wǎng)絡(luò)是車載通信的主干網(wǎng)。CAN網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢是成本低，可靠性高，可以用于汽車動力系統(tǒng)、底盤和車身電子領(lǐng)域。不足之處是CAN總線屬于共享式總線，通信速率相對較低，不能滿足汽車總線帶寬日益增加的需求。

CAN FD

CAN FD（CAN with Flexible Data-Rate）是BOSCH公司2011年發(fā)布的CAN替代總線，在繼承了CAN總線的絕大多數(shù)特性的同時(shí)，彌補(bǔ)了CAN總線在帶寬和數(shù)據(jù)長度的不足，將數(shù)據(jù)位的字節(jié)數(shù)提高至64字節(jié)，通訊速率可達(dá)8MBit/s甚至更高，顯著提高了通信速率，降低總線負(fù)載。CAN FD可以兼容傳統(tǒng)CAN網(wǎng)絡(luò)，因此，目前車內(nèi)的控制網(wǎng)絡(luò)正逐步的由CAN網(wǎng)絡(luò)向CAN FD網(wǎng)絡(luò)遷徙。

LIN

LIN（Local Interconnect Network）通信技術(shù)于2001年運(yùn)用于汽車工業(yè)，作為CAN網(wǎng)絡(luò)的一種補(bǔ)充，屬于一種低成本的串行總線技術(shù)，LIN總線網(wǎng)絡(luò)采用單主多從的模式架構(gòu)，使用單信號線進(jìn)行傳輸，主、從節(jié)點(diǎn)間的通信有具體的規(guī)則，只有主節(jié)點(diǎn)需要，從節(jié)點(diǎn)才能發(fā)送信息，不需要總線仲裁。LIN總線最主要的優(yōu)勢在于相比CAN總線更為低廉的成本，帶寬僅有不到20Kbps，多應(yīng)用于帶寬要求不高的系統(tǒng)，如大燈、門鎖、電動座椅、燈光等上面。

Flex Ray

Flex Ray于2005年應(yīng)用于汽車領(lǐng)域，是繼CAN和LIN之后的新一代汽車控制總線技術(shù)，屬于共享式總線技術(shù)，帶寬可達(dá)10Mbps，是一種具備時(shí)間可確定性的、分布式時(shí)鐘同步的、故障容錯的總線標(biāo)準(zhǔn)。Flex Ray的主要優(yōu)勢在于相比CAN總線具有較高的帶寬，可以滿足汽車關(guān)鍵應(yīng)用的要求，但是同樣作為共享式總線技術(shù)，其成本卻很高，僅適用于豪華車中的線控系統(tǒng)（如懸掛控制、換擋控制、剎車控制、轉(zhuǎn)向控制等）。

MOST

MOST（Media Oriented Systems Transport）是由德國MOST合作組于2001年制定的一個(gè)針對汽車領(lǐng)域的多媒體應(yīng)用通信標(biāo)準(zhǔn)，以解決傳統(tǒng)總線不適用于汽車娛樂信息傳輸?shù)牟蛔恪Ｓ捎贛OST通信物理層使用的是光纖傳輸，采用環(huán)形網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，其線束質(zhì)量輕、抗干擾性強(qiáng)、帶寬高、信號衰減少，而的MOST-150標(biāo)準(zhǔn)速率可達(dá)150MBit/s，可同時(shí)傳輸音像流數(shù)據(jù)、文本數(shù)據(jù)等。目前，MOST的帶寬性能能夠滿足汽車的需求，但是它的擴(kuò)展性差，技術(shù)開發(fā)周期長，技術(shù)成本昂貴，難以得到普及，也僅僅應(yīng)用于中車中。

LVDS

LVDS（Low Voltage Differential Signaling）低壓差分信號，雖然不是專門為汽車領(lǐng)域設(shè)計(jì)的，但是它相比于MOST技術(shù)有著更低的成本，且?guī)捒蛇_(dá)655MBit/s，受到眾多普通廠商的青睞，被視為MOST技術(shù)的替代產(chǎn)品。但是LVDS技術(shù)也有比較嚴(yán)重的缺陷，為了滿足汽車嚴(yán)格的電磁兼容（EMC）、電磁干擾（EMI）等要求，它的傳輸線纜增加了較厚的傳輸屏蔽層，增加了車重，并且在傳輸協(xié)議上，LVDS屬于點(diǎn)對點(diǎn)的圖像傳輸技術(shù)，每個(gè)接口只能有一個(gè)攝像頭或者一個(gè)視頻輸出口，嚴(yán)重限制了擴(kuò)展功能。

TTP/C

TTP/C 是一種基于時(shí)分多址方式（TDMA）的時(shí)間觸發(fā)通信協(xié)議，主要用于安全關(guān)鍵領(lǐng)域，例如航空電子設(shè)備或汽車領(lǐng)域 X-by-Wire 應(yīng)用，傳輸速度為10 Mb/s，TTP/C 專為滿足安全要求而開發(fā)因此不兼容事件觸發(fā)系統(tǒng).TTP/C協(xié)議具有嚴(yán)格的時(shí)間確定性和完備的容錯策略，十分適合作為航空、汽車、鐵路等安全關(guān)鍵領(lǐng)域的通用底層解決方案。

以太網(wǎng)（Ethernet）

以太網(wǎng)，準(zhǔn)確的說是車載以太網(wǎng)，是一種用以太網(wǎng)連接車內(nèi)電子單元的新型局域網(wǎng)技術(shù)，與傳統(tǒng)以太網(wǎng)使用4層非屏蔽雙絞線電纜不同，車載以太網(wǎng)在單對非屏蔽雙絞線上可實(shí)現(xiàn)100Mbit/s，甚至1Gbit/s的傳輸速率，同時(shí)還滿足汽車行業(yè)對高可靠性、低電磁輻射、低功耗、帶寬分配、低延遲以及同步實(shí)時(shí)性等方面的要求。車載以太網(wǎng)同時(shí)支持AVB、TCP/IP、DOIP、SOME/IP等多種協(xié)議或應(yīng)用形式。

AVB

AVB(Ethernet Audio Video Bridging)-以太網(wǎng)音視頻橋接技術(shù)，AVB是對傳統(tǒng)以太網(wǎng)功能的擴(kuò)展，通過增加精確時(shí)鐘同步、帶寬預(yù)留等協(xié)議增強(qiáng)傳統(tǒng)以太網(wǎng)音視頻傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性，是發(fā)展?jié)摿Φ木W(wǎng)絡(luò)音視頻實(shí)時(shí)傳輸技術(shù)；SOME/IP則規(guī)定了車載攝像頭應(yīng)用的視頻通信接口要求，可應(yīng)用于車載攝像頭領(lǐng)域，并通過API實(shí)現(xiàn)駕駛輔助攝像頭的模式控制。

幾種總線技術(shù)的對比

總線名稱

通信速度

通信介質(zhì)

成本

應(yīng)用范圍

LIN20kb/s (車身)

單線纜

低

大燈、燈光、門鎖、電動座椅等

CAN125K~1Mb/s 狀態(tài)信息

非屏蔽雙絞線

低

汽車空調(diào)、電子指示、故障診斷等

CAN FD5Mb/s

非屏蔽雙絞線

低

汽車空調(diào)、電子指示、故障診斷等

Flex Ray1M~10Mb/s (實(shí)時(shí)控制)

雙絞線/光纖

中引擎控制、ABS、懸掛控制、線控轉(zhuǎn)身等

MOST150Mb/s

雙絞線/光纖

高汽車導(dǎo)航系統(tǒng)、多媒體娛樂等

LVDS850Mb/s

雙絞線串/并行

低

車載攝像頭

TTP/C10Mb/s

雙絞線/光纖

高用于安全關(guān)鍵領(lǐng)域、航空電子設(shè)備或汽車X-By-Wire應(yīng)用

Ethernet1Gb/s

非屏蔽雙絞線

低

汽車多媒體通訊、主干網(wǎng)和診斷等

無線通信

汽車上的無線通信技術(shù)（LTE、WiFi、BT、NFC、ETC、5G、C-V2X），在汽車上都有什么用途？

LTE

LTE（Long Term Evolution）中文名叫通用移動通信技術(shù)的長期演進(jìn)，名字有點(diǎn)長，簡單來說就是3G與4G技術(shù)之間的過渡，是蜂窩式網(wǎng)絡(luò)中的一種。該技術(shù)主要有TDD（Time Division Duplexing，時(shí)分雙工）和FDD（Frequency Division Duplexing，頻分雙工）兩種主流制式，F(xiàn)DD-LTE在國際中應(yīng)用廣泛，而我國比較常見的是TD-LTE。

LTE技術(shù)在汽車上主要用于TBOX（車載終端），這也是汽車上一個(gè)能遠(yuǎn)距離通信的零部件（基本上無距離限制，手機(jī)能打電話的地方，它都能夠通信），正是它的存在，汽車上才有了緊急呼叫、遠(yuǎn)程語音播報(bào)、遠(yuǎn)程啟動空調(diào)等功能。你可以把TBOX理解為一個(gè)手機(jī)，它內(nèi)部有通訊模組（3G、4G、5G），有一張SIM卡。因此，LTE是一切遠(yuǎn)距離通信的基礎(chǔ)。

Wi-Fi

Wi-Fi英文全稱是Wireless Fidelity，屬于無線局域網(wǎng)的范疇。以前通過網(wǎng)線連接電腦，現(xiàn)在則是一個(gè)無線路由器，這個(gè)路由器會發(fā)出無線電波，它覆蓋到的有效范圍內(nèi)，電腦/手機(jī)都可以上網(wǎng)。Wi-Fi的覆蓋范圍大概是100米，這個(gè)在局域網(wǎng)里還算比較廣的。它的傳輸速度也非常快，可以達(dá)到54Mbps。此外，它不需要布線，這個(gè)很適合移動辦公。在汽車領(lǐng)域，一般車機(jī)和TBOX這兩個(gè)零部件會帶Wi-Fi模塊，便于車上的乘客用手機(jī)連接Wi-Fi上網(wǎng)。但實(shí)際上，隨著手機(jī)流量越來越便宜，車主或乘客也不會去使用車上的Wi-Fi熱點(diǎn)，自己手機(jī)流量都用不完呢！此外，有些主機(jī)廠會基于Wi-Fi給TBOX刷寫程序或傳輸TBOX本地日志，這對售后人員排查車輛問題會很便捷。

BT

BT（Bluetooth）藍(lán)牙技術(shù)是一種無線數(shù)據(jù)和語音通信開放的規(guī)范，它是基于低成本的近距離無線連接，為固定和移動設(shè)備建立通信環(huán)境的一種特殊的近距離無線技術(shù)連接。

藍(lán)牙版本發(fā)展，從藍(lán)牙1.0、藍(lán)牙2.0、藍(lán)牙2.1、藍(lán)牙3.0、藍(lán)牙4.0、藍(lán)牙4.2、藍(lán)牙5.0、藍(lán)牙5.1，目前版本為藍(lán)牙5.2版本為2020年提出的。從藍(lán)牙5.0版本開始，通過結(jié)合Wi-Fi，可實(shí)現(xiàn)室內(nèi)定位功能，有效工作距離可達(dá)300米，同時(shí)功率更低，傳輸速率可達(dá)2Mbps,是藍(lán)牙4.2版本的4倍。

經(jīng)典藍(lán)牙：傳聲音（藍(lán)牙耳機(jī)、藍(lán)牙音箱）、傳大量數(shù)據(jù)（把藍(lán)牙當(dāng)作一個(gè)無線串口使用）。

BLE藍(lán)牙：耗電低、數(shù)據(jù)量小（無線鼠標(biāo)、共享單車鎖、心跳帶等）；手機(jī)和智能硬件。

汽車上帶有藍(lán)牙的兩個(gè)常見零部件仍然是車機(jī)和TBOX。車機(jī)上主要用于藍(lán)牙音樂，通過手機(jī)藍(lán)牙功能與車機(jī)的藍(lán)牙相連接，然后通過車機(jī)播放手機(jī)上的音樂。而TBOX上的藍(lán)牙，則可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程尋車或解閉門鎖，通常是在地下車庫，無4G網(wǎng)絡(luò)，這個(gè)時(shí)候，手機(jī)可以通過連接TBOX的藍(lán)牙，將指令發(fā)送給TBOX，再由TBOX發(fā)給其他車內(nèi)ECU（PEPS無鑰匙進(jìn)入/啟動系統(tǒng)、BCM汽車車身控制模塊等），進(jìn)行遠(yuǎn)控。當(dāng)有4G網(wǎng)絡(luò)時(shí)，遠(yuǎn)控一般無需用藍(lán)牙，直接走4G網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)控即可。

NFC

NFC（Near Field Communication）是一種近場通信技術(shù)，使用了該技術(shù)的設(shè)備（如手機(jī)），可以在彼此靠近的情況下進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。NFC的通信距離一般在10cm以內(nèi)，傳輸速度有106Kbit/s、212Kbit/s和424Kbit/s三種。一點(diǎn)的汽車使用NFC技術(shù)后，你可能無需帶車鑰匙，手機(jī)就可以當(dāng)車鑰匙了。用手機(jī)開車門，啟動車輛將很常見。

ETC

ETC（Electronic Toll Collection）中文名是全自動電子收費(fèi)系統(tǒng)，在汽車上已經(jīng)很普遍了，說到底，它也是近場通信技術(shù)中的一種，ETC的通信距離一般在10m左右。

5G與C-V2X

5G（5th Generation Mobile Communication Technology）是第五代移動通信技術(shù)，你只要知道它相比于4G具有高速率、低時(shí)延和大連接的特點(diǎn)就行了。我們可以利用5G網(wǎng)絡(luò)大帶寬、低時(shí)延和高可靠的特性實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程駕駛、車輛編隊(duì)等應(yīng)用場景。

C-V2X

C-V2X（Cellular Vehicle-to-Everything）是基于蜂窩網(wǎng)絡(luò)的車用無線通信技術(shù)，主要分為四大類：V2V（Vehicle to Vehicle，車與車）、V2I（Vehicle to Infrastructure，車與路邊設(shè)施）、V2P（Vehicle to Pedestrian，車與人）、V2N（Vehicle to Network，車與云網(wǎng)絡(luò)）。

V2X通信的主流技術(shù)其實(shí)有兩種：DSRC（Dedicated Short Range Communication，專用短程通信）和C-V2X（基于蜂窩移動通信系統(tǒng)）。DSRC出現(xiàn)的更早，早期一直是美國推崇的，但C-V2X，它有更遠(yuǎn)的通信距離、更高的可靠性，部署成本低，兼容性高，因此在我國得到了很大推廣。

上面講述了那么多汽車的通信技術(shù)，你可能會想，這與晶振產(chǎn)品有什么關(guān)系呢？其實(shí)大家對于晶振產(chǎn)品理解還是太小了，你可能不知道晶振產(chǎn)品被譽(yù)為工業(yè)之鹽，晶振產(chǎn)品廣泛運(yùn)用于頻率控制、頻率穩(wěn)定、頻率選擇和計(jì)時(shí)系統(tǒng)中，是電路中的電子元器件，是電子電路中的心臟，所以晶振產(chǎn)品與汽車通信是具有很密切的相關(guān)性，如BCM車身控制系統(tǒng)就會用到25MHz、8MHz、20MHz、12MHz等頻率，PEPS無鑰匙進(jìn)入啟動系統(tǒng)上使用的13MHz、13.56MHz、433.92MHz等頻率，NFC技術(shù)就會使用27.12MHz，ETC就會使用32.768MHz、12MHz等，汽車光纖通信使用的156.25MHz，ECU汽車專用控制器會使用133.33MHz等，PCIe通信會使用100MHz等，以太網(wǎng)通信會使用到25MHz，ADAS攝像頭會使用27MHz，藍(lán)牙技術(shù)使用的有16MHz、32MHz、40MHz等多種頻率，Wi-Fi技術(shù)使用較多的26MHz、40MHz等，乃至Wi-Fi6技術(shù)的40MHz、76.8MHz、96MHz等，車機(jī)系統(tǒng)使用更多的有8MHz等頻率，更不用說到5G、和C-V2X技術(shù)使用更多的晶振產(chǎn)品啦，以前一臺傳統(tǒng)汽車所使用的晶振產(chǎn)品數(shù)量為30~40顆晶振產(chǎn)品，但隨著汽車產(chǎn)品的不斷發(fā)展，現(xiàn)在新能源智能汽車大概為100顆左右，估計(jì)隨著自動駕駛技術(shù)的成熟性，后續(xù)單車用量可能達(dá)到130顆以上，后續(xù)汽車通信技術(shù)會給晶振產(chǎn)品帶來龐大的市場。