虹科方案 | 车载以太网转换器交换机解决方案

全文导读：虹科推出的基于转换器&交换机的车载以太网解决方案，旨在满足汽车领域对高速、可靠、安全的数据传输和系统集成的需求，并且具有高稳定性，在转换过程中不修改任何数据包，有效应用于传感器数据采集、台架测试、车载DV测试等场景

一、汽车以太网的重要性和优势？

作为车载网络架构的核心技术之一，能满足汽车的智能化需求、拥有较高传输速率的汽车以太网发展劲头迅猛，它能在单对非屏蔽双绞线上实现100Mbit/s甚至1Gbit/s的数据传输速率，传输模式为全双工模式。同时还可满足汽车行业对高可靠性、低电磁辐射、低延迟以及高精度时钟同步等方面的要求。

与此同时，在汽车总线对比中，车载以太网优势突出：拥有更高的传输速率、简化了车内布线复杂度以及线束成本、通信多样化，可适应新的电气架构……

这使得国内外主机厂投入更多的精力到汽车以太网相关的研发与生产中。

二、转换器和交换机如何应用在汽车以太网中？

辅助设备间连接与数据传输：传统以太网和车载以太网中，物理接口不一样，导致了设备无法直接连接，此时就需要转换器来将T1与TX进行转换，以此接入到不同设备中实现高速数据传输。

实现端口镜像、路由转发等功能：虹科提供的交换机系列产品是测试和验证汽车以太网车辆网络的理想开发工具，可用于实现与MACsec相关的功能、VLAN、端口镜像、路由转发或过滤、通过TCAM规则的深度检查、端口分段等功能。

满足汽车行业发展的各种要求：智能车联网时代，要求消费与汽车一体化；中央化智能ECU的出现，要求更快的刷写速率与迭代速度；自动驾驶领域，要求有低延迟、高精度时钟同步的方案；新能源领域，要求有更加灵活的电车换电站。这些领域都早早地将车载以太网技术纳入到有力的解决方案范围内。

为此，虹科推出了一套基于转换器&交换机的车载以太网解决方案，旨在满足汽车领域对高速、可靠、安全的数据传输和系统集成的需求，并且具有高稳定性，在转换过程中不修改任何数据包。

三、解决方案相关产品

1.虹科100/1000BASE-T1 Media Converter设备

● 车载以太网ECU & 任何标准千兆系统间直接的点对点连接：它直接从物理层100BASE-T1 / 1000BASE-T1，和物理层100BASE-TX / 1000BASE-T上传输数据帧，具有大约2 µs的固定的延迟。

● 不会修改或储存任何数据包：新一代MediaConverters适应市场趋势，为用户提供创新、实用的解决方案，如下线(EoL)测试、自动化硬件在环(HiL)以及DV和PV应用等，用于不同场景下的多用途测试。

● 理想的智能、易于管理的解决方案：它使用车规级连接器，协助高效处理车载以太网的工作，满足在下一代车辆系统中测试与验证最先进的通信技术解决方案日益增长的需求

2.虹科车载以太网Switch设备

● 具有强大 AVB/TSN 功能的汽车以太网交换机：增强型以太网交换机 (EES) MATEnet 允许用户通过 SFP+ 连接器连接多达 8 个千兆以太网端口和 2 个 1Gb/10Gb端口。

● 实现对数据流的过滤和控制：它可以使用单标记 VLAN (802.1q) 和双标记 VLAN (802.1q-in-q) 建立虚拟点对点连接，从而实现对数据流的过滤和控制。每个端口都提供 8 级服务质量 (QoS) 等级和高级流量过滤功能，具有入口和出口规则，可确保对接收到的数据进行优先级排序、资源预留和控制机制。

● 强大的定制可能性和AVB功能：设备为时间同步提供可靠的 gPTP/802.1AS 汽车配置文件堆栈，还具有音频视频桥接 (AVB) 功能，可以静态配置流预留和整形功能 (802.1Qav)，与此同时，设备还可以支持其他 TSN 功能：802.1Qav、Qci、Qbv 和 Qbu。如果需要，均可以以强大的定制可能性支持您的特定用例。

四、应用场景

应用场景1：传感器数据采集

在智能驾驶过程中，如何使用多种传感器来感知周围环境并记录数据？

● 虹科解决方案：
雷达、激光雷达、摄像头、超声波传感器等传感器采用车载接口，会采集到大量的原始数据，如图像、点云等，便于自动驾驶数据分析与仿真模拟。

针对这些车载接口的数据，想要将其通过硬件设备连接到Datalogger中，那就需要使用虹科的Technica转换器来实现物理层接口的转换！便捷的DIP拨码开关可以调节设备的主从节点、传输速率等。

应用场景2：台架测试

台架测试是整车研发、试验、生产中必不可缺的一部，指将测试安装在专用的台架上进行各种测试过程。这个过程就涉及到了很多通讯协议，并且也不仅仅是硬件测试（单通道需求），而是需要多通道并联，为此提高工作效率。

● 虹科解决方案：
工程师们使用虹科Technica车载以太网交换机，可以支持多达8个1000BASE-T1通道，3个RJ45接口用于Config、logger和trigger。

通过单、双VLAN标记来区分相同MAC地址的各个车载设备，将高速率数据传输到台架集成系统上，并进行数据分析与处理来测试设备的负载率。

应用场景3：车载DV测试

主机厂在生产过程中会对各级零部件进行试验。DV (Design Verification) Testing 设计验证测试的目的就是验证产品设计是否符合规定的要求，是预先生产或生产零部件的实物测试。然而在实际的测试环节，以太网传输形式的ECU如何经由车载协议将数据传输到PC端呢？

虹科解决方案：虹科提出的解决方案将车内零部件作为传统以太网节点，利用Media Converter设备将TX转为T1，然后连接到EES上，通过配置交换机端口镜像、VLAN标记以及信号触发，通过ANDi软件进行上位机抓包处理、丢帧测试、信号曲线图形查看。

五、解决方案相关产品

总结

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