車(chē)載多媒體網(wǎng)絡(luò)技術(shù)論文

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1MOST網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

1．1MOST網(wǎng)絡(luò)發(fā)展歷史

1MOST網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是一個(gè)由MOST合作組織制定的以通信協(xié)議為基礎(chǔ)的汽車(chē)多媒體信息傳輸網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，其采用光纖線或雙絞線作為物理傳輸介質(zhì)，實(shí)現(xiàn)車(chē)內(nèi)多媒體設(shè)備的互聯(lián)互通。1996年，梅賽德斯以其D2B系統(tǒng)為基礎(chǔ)，并與寶馬和SMSC合作，開(kāi)始對(duì)MOST進(jìn)行討論，并且決定和其他汽車(chē)生產(chǎn)商共同進(jìn)行開(kāi)發(fā)。1998年，寶馬、奔馳、別克和SMSC以德國(guó)民法合伙人的方式成立了MOST合作組織，之后奧迪很快也加入了該組織。MOST合作組織成立后便致力于協(xié)議的快速標(biāo)準(zhǔn)化工作，并迅速地將實(shí)際系統(tǒng)搭載于汽車(chē)上。圖1是2000年ITS世界代表大會(huì)上，MOST組織展覽廳內(nèi)奧迪、寶馬、梅塞德斯和大眾的相關(guān)車(chē)型［5］，而現(xiàn)在已經(jīng)有140種車(chē)型應(yīng)用了MOST網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。MOST組織已經(jīng)了三代MOST網(wǎng)絡(luò)技術(shù)規(guī)范，分別為MOST25、MOST50和MOST150，而下一代網(wǎng)絡(luò)帶寬能夠達(dá)到1～5Gbps的網(wǎng)絡(luò)規(guī)范也正在研發(fā)當(dāng)中。雖然每一代MOST網(wǎng)絡(luò)規(guī)范都有些不同，但是其基本特點(diǎn)沒(méi)有變化，接下來(lái)將對(duì)其進(jìn)行詳述。

1．2MOST網(wǎng)絡(luò)基本特點(diǎn)

MOST網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)點(diǎn)到點(diǎn)的光纖/電氣閉環(huán)同步網(wǎng)絡(luò)，它由一個(gè)時(shí)間主節(jié)點(diǎn)和若干個(gè)時(shí)間從節(jié)點(diǎn)構(gòu)成，在傳輸數(shù)據(jù)信號(hào)的同時(shí)也傳輸時(shí)鐘信號(hào)［6，7］。該網(wǎng)絡(luò)中最多有64個(gè)節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)之間的最大距離為10米。它相對(duì)于傳統(tǒng)的車(chē)載信息娛樂(lè)系統(tǒng)方案而言具有使用線束更少更輕、網(wǎng)絡(luò)抗電磁干擾能力更強(qiáng)、應(yīng)用的添加和刪除更為方便等優(yōu)點(diǎn)。圖2是MOST網(wǎng)絡(luò)與OSI網(wǎng)絡(luò)模型的對(duì)比圖，圖中功能塊層完成了網(wǎng)絡(luò)中設(shè)備節(jié)點(diǎn)的應(yīng)用功能和系統(tǒng)功能。網(wǎng)絡(luò)服務(wù)應(yīng)用套接字層與網(wǎng)絡(luò)服務(wù)基礎(chǔ)層共同組成了網(wǎng)絡(luò)服務(wù)功能，控制報(bào)文的收發(fā)與流數(shù)據(jù)信道的連接和釋放等都由該服務(wù)完成。MOST智能網(wǎng)絡(luò)接口控制器層主要負(fù)責(zé)套接字管理、智能器件管理、網(wǎng)絡(luò)保護(hù)模式設(shè)置和硬件應(yīng)用看門(mén)狗定時(shí)器設(shè)置等。而物理層則由光學(xué)物理層和電氣物理層組成，MOST網(wǎng)絡(luò)信號(hào)可以在光纖線或雙絞線中進(jìn)行傳輸。在MOST網(wǎng)絡(luò)上，幀是數(shù)據(jù)傳輸?shù)幕締卧總€(gè)幀又分為三個(gè)數(shù)據(jù)域，分別用于傳輸控制字節(jié)、流數(shù)據(jù)與異步數(shù)據(jù)。因?yàn)閿?shù)據(jù)幀定時(shí)發(fā)送，其頻率為44．1KHz或48KHz。所以網(wǎng)絡(luò)中傳輸?shù)南噜彅?shù)據(jù)幀的相同數(shù)據(jù)域構(gòu)成了用于傳輸對(duì)應(yīng)信息的連續(xù)信道，即控制信道、流數(shù)據(jù)信道和異步數(shù)據(jù)信道。

1．3MOST網(wǎng)絡(luò)研究現(xiàn)狀

從MOST網(wǎng)絡(luò)技術(shù)產(chǎn)生至今，國(guó)內(nèi)外許多科研人員對(duì)其進(jìn)行了深入的研究。文獻(xiàn)［8］首先將MOST網(wǎng)絡(luò)技術(shù)引入到了國(guó)內(nèi)，文中對(duì)MOST網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行了綜述，較詳細(xì)地介紹了MOST網(wǎng)絡(luò)的功能特點(diǎn)、MOST網(wǎng)絡(luò)的基本結(jié)構(gòu)和MOST網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備組成等，并對(duì)MOST網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展和應(yīng)用進(jìn)行了討論。文獻(xiàn)［9］設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了MOST網(wǎng)絡(luò)的主控制器，為MOST網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在國(guó)內(nèi)的發(fā)展提供了理論和實(shí)踐的基礎(chǔ)。文獻(xiàn)［10］設(shè)計(jì)了MOST網(wǎng)絡(luò)音頻播放節(jié)點(diǎn)，為原型節(jié)點(diǎn)的開(kāi)發(fā)做了鋪墊，隨后文獻(xiàn)［11］和文獻(xiàn)［12］實(shí)現(xiàn)了音頻流媒體數(shù)據(jù)傳輸和播放功能。文獻(xiàn)［13］實(shí)現(xiàn)了基于MOST網(wǎng)絡(luò)的DVD節(jié)點(diǎn)，而文獻(xiàn)［14］實(shí)現(xiàn)了基于MOST網(wǎng)絡(luò)的收音機(jī)節(jié)點(diǎn)。文獻(xiàn)［15－17］對(duì)基于MOST網(wǎng)絡(luò)的車(chē)載語(yǔ)音接口進(jìn)行了研究，實(shí)現(xiàn)了通過(guò)語(yǔ)音控制MOST網(wǎng)絡(luò)。文獻(xiàn)［18－22］以各自的設(shè)計(jì)思想實(shí)現(xiàn)了MOST網(wǎng)絡(luò)與CAN網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)關(guān)，文獻(xiàn)［23］使用靜態(tài)段和控制報(bào)文實(shí)現(xiàn)了MOST網(wǎng)絡(luò)和FlexRay網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)關(guān)，這些網(wǎng)關(guān)使整車(chē)的網(wǎng)絡(luò)可以進(jìn)行完整可信的通信，增強(qiáng)了整車(chē)的功能性、舒適性和安全性。文獻(xiàn)［24］對(duì)MOST網(wǎng)絡(luò)服務(wù)進(jìn)行了改進(jìn)，使MOST網(wǎng)絡(luò)服務(wù)可以被事件驅(qū)動(dòng)，并使用層次狀態(tài)機(jī)，MOST網(wǎng)絡(luò)程序的開(kāi)發(fā)變得更加的容易。文獻(xiàn)［25］提出了基于FSM模型的車(chē)載MOST網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以增強(qiáng)車(chē)載MOST網(wǎng)絡(luò)的靈活性、健壯性和容錯(cuò)性，滿足車(chē)載信息娛樂(lè)系統(tǒng)對(duì)即插即用工作方式的需求。而文獻(xiàn)［26］則提出了MOST網(wǎng)絡(luò)連接管理策略，該策略可以有效地提高M(jìn)OST網(wǎng)絡(luò)帶寬利用率。文獻(xiàn)［27－30］在電源管理和能量?jī)?yōu)化方面對(duì)MOST網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了深入的研究，使MOST網(wǎng)絡(luò)可以集中喚醒進(jìn)入睡眠狀態(tài)的節(jié)點(diǎn)，并且降低了系統(tǒng)的總功耗。

1．4MOST網(wǎng)絡(luò)未來(lái)趨勢(shì)

MOST網(wǎng)絡(luò)技術(shù)歷經(jīng)15年的發(fā)展已經(jīng)取得了一定的成果，在未來(lái)的前進(jìn)道路上它將會(huì)在以下三方面取得進(jìn)步。首先，MOST組織在其定期的MOSTInformative里提到MOST網(wǎng)絡(luò)會(huì)在拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)方面增加星型、菊花鏈型和樹(shù)形等拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，改善環(huán)型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如果斷開(kāi)則整個(gè)網(wǎng)絡(luò)不可用的缺點(diǎn)。然后，在降低成本方面，MOST150網(wǎng)絡(luò)使用的是光纖線進(jìn)行信號(hào)傳輸，在保證傳輸速率150Mbps的前提下可以在物理層增加非屏蔽雙絞線(6類雙絞線)和同軸電纜作為傳輸介質(zhì)，這樣可以拓寬其市場(chǎng)，使更多的車(chē)型可以搭載MOST網(wǎng)絡(luò)。最后，在兼容以太網(wǎng)絡(luò)方面，車(chē)載以太網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是MOST網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的強(qiáng)勁競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手，雖然MOST150網(wǎng)絡(luò)規(guī)范已經(jīng)提出每個(gè)設(shè)備節(jié)點(diǎn)會(huì)有以太網(wǎng)絡(luò)MAC地址，并提供以太網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)信道來(lái)傳輸以太網(wǎng)絡(luò)幀，但是仍有上層軟件兼容等許多問(wèn)題需要解決。而據(jù)悉，一汽、比亞迪、長(zhǎng)城等車(chē)廠都在積極地研究MOST網(wǎng)絡(luò)，MOST網(wǎng)絡(luò)技術(shù)即將迎來(lái)在國(guó)內(nèi)的大發(fā)展。

2IDB-1394網(wǎng)絡(luò)技術(shù)I

DB-1394網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是IEEE-1394技術(shù)的汽車(chē)版本，其傳輸速率可高達(dá)400Mbps，它的高帶寬確保了音視頻娛樂(lè)應(yīng)用的高保真?zhèn)鬏?，并且可以更迅速的傳輸?shù)较胍シ诺慕K端。除此之外，其即插即用的特性，也正符合了消費(fèi)者對(duì)于產(chǎn)品的需求，沒(méi)有過(guò)多繁雜且不必要的操作。IDB-1394為了滿足信號(hào)的高速傳輸需求，并且同時(shí)考慮到車(chē)上的電磁干擾環(huán)境，所以其采用光纖線作為物理傳輸介質(zhì)，但是為了降低成本，其使用銅導(dǎo)線作為物理傳輸介質(zhì)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)IDB-1394Cu也在實(shí)驗(yàn)當(dāng)中。IDB-1394還提供數(shù)字傳輸內(nèi)容保護(hù)DTCP(DigitalTransmissionCon-tentProtection)技術(shù)，其可以有效地保護(hù)版權(quán)，防止傳輸內(nèi)容的泄露［31］。目前人們對(duì)于IDB-1394網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的關(guān)注度越來(lái)越高，并且期望其在將來(lái)的市場(chǎng)上能夠得到更廣泛的應(yīng)用。雖然它擁有靈活的協(xié)議棧，但是現(xiàn)在只有少數(shù)日系車(chē)廠支持IDB-1394網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，并且在許多方面它仍需要提高。

3車(chē)載以太網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

在以太網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的30多年里，它憑借低廉的價(jià)格、強(qiáng)大的數(shù)據(jù)傳輸能力和良好的可擴(kuò)展性等優(yōu)點(diǎn)，成為了應(yīng)用最為普遍的局域網(wǎng)絡(luò)技術(shù)［32，33］。隨著工業(yè)以太網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，人們對(duì)于以太網(wǎng)絡(luò)逐漸產(chǎn)生了實(shí)時(shí)性的要求，這樣便產(chǎn)生了實(shí)時(shí)以太網(wǎng)絡(luò)RTE(RealTimeEthernet)［34］。2011年單對(duì)非屏蔽雙絞線通信技術(shù)的問(wèn)世，并且汽車(chē)駕駛員輔助、娛樂(lè)和通信等各方面應(yīng)用的涌現(xiàn)，因此以寶馬公司為首，人們?yōu)榱颂岣哕?chē)載網(wǎng)絡(luò)的帶寬和通用性，以實(shí)時(shí)以太網(wǎng)絡(luò)協(xié)議為前提，以單對(duì)非屏蔽雙絞線通信技術(shù)為基礎(chǔ)，提出了車(chē)載以太網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。

3．1實(shí)時(shí)以太網(wǎng)絡(luò)協(xié)議

雖然傳統(tǒng)以太網(wǎng)絡(luò)有眾多優(yōu)點(diǎn)，但是它并不能進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的傳輸，不符合車(chē)載網(wǎng)絡(luò)的要求。時(shí)間觸發(fā)以太網(wǎng)絡(luò)TTEth-ernet(TimeTriggeredEthernet)［35，36］是一種基于時(shí)間觸發(fā)的實(shí)時(shí)以太網(wǎng)絡(luò)，它結(jié)合了決策、容錯(cuò)和實(shí)時(shí)性，時(shí)間觸發(fā)信息可以在預(yù)定的時(shí)間內(nèi)傳輸，該網(wǎng)絡(luò)適用于剎車(chē)線控和轉(zhuǎn)向線控等方面。而以太網(wǎng)絡(luò)音視頻橋(EthernetAudio/VideoBridging，EthernetAVB)技術(shù)則是更具發(fā)展?jié)摿Φ木W(wǎng)絡(luò)音視頻實(shí)時(shí)傳輸技術(shù)，相比于TTEthernt技術(shù)更適合用于車(chē)載多媒體系統(tǒng)，因?yàn)樗梢蕴峁┚珳?zhǔn)時(shí)間同步、媒體流量整形、接收控制以及非實(shí)時(shí)設(shè)備鑒定，在保障實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)流傳輸?shù)耐瑫r(shí)，兼容傳統(tǒng)以太網(wǎng)數(shù)據(jù)的傳輸。并且它是一項(xiàng)新的IEEE802．1標(biāo)準(zhǔn)，在傳統(tǒng)以太網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，為實(shí)時(shí)音視頻流數(shù)據(jù)傳輸提供高可靠、低延遲和低成本的實(shí)現(xiàn)方案，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)以太網(wǎng)絡(luò)傳輸實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的缺陷。EthernetAVB協(xié)議棧主要包括5個(gè)協(xié)議，分別為精準(zhǔn)時(shí)間同步協(xié)議PTP(PrecisionTimeProtocol)，流預(yù)留協(xié)議SRP(StreamReservationProtocol)，隊(duì)列及轉(zhuǎn)發(fā)協(xié)議QFP(QueuingandFor-wardingProtocol)，音視頻橋接傳輸協(xié)議AVBTP(Audio/VideoBridgingTransportProtocol)和實(shí)時(shí)傳輸協(xié)議RTP(Real-timeTransportProtocol)。EthernetAVB協(xié)議棧PTP:它以IEEEP1588V2為原型，將原來(lái)的IP路由協(xié)議應(yīng)用到只有兩層結(jié)構(gòu)的局域以太網(wǎng)絡(luò)中。主要包括兩個(gè)方面，一個(gè)方面是主時(shí)鐘的選擇，另一方面是同步機(jī)制，即時(shí)間補(bǔ)償和時(shí)鐘頻率匹配。PTP通過(guò)最佳主時(shí)鐘算法來(lái)選擇PTP域的一個(gè)主時(shí)鐘，并以它為根建立一個(gè)用于同步的生成樹(shù)，每一個(gè)時(shí)間敏感的設(shè)備節(jié)點(diǎn)都要與主時(shí)鐘同步。在本地網(wǎng)絡(luò)中，同時(shí)定義一些潛在主時(shí)鐘，當(dāng)訪問(wèn)主時(shí)鐘失敗時(shí)，自動(dòng)切換到其中一個(gè)潛在主時(shí)鐘并建立相應(yīng)的生成樹(shù)，以保證網(wǎng)絡(luò)時(shí)鐘同步。主時(shí)鐘確定后，通過(guò)時(shí)間戳機(jī)制來(lái)發(fā)送同步信息［37］，并通過(guò)傳統(tǒng)以太網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包傳遞時(shí)間戳，當(dāng)含有時(shí)間戳的消息進(jìn)出需要時(shí)鐘同步的端口時(shí)，會(huì)與本地時(shí)鐘進(jìn)行對(duì)比，利用相應(yīng)的路徑延遲補(bǔ)償算法對(duì)本地時(shí)鐘進(jìn)行匹配。匹配后的從節(jié)點(diǎn)再發(fā)送含有時(shí)間戳的信息，與下一個(gè)從節(jié)點(diǎn)進(jìn)行時(shí)間同步匹配。SRP:為了保證數(shù)據(jù)傳輸和轉(zhuǎn)發(fā)的服務(wù)質(zhì)量，降低時(shí)延和抖動(dòng)，SRP根據(jù)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞膸捛闆r，預(yù)先鎖定傳輸路徑，并且預(yù)留一部分帶寬，確保音視頻流設(shè)備間端到端的帶寬可用性。SRP使用信號(hào)協(xié)議SP(SignalingProtocol)和功能擴(kuò)展的IEEE802．1多注冊(cè)協(xié)議MRP(MultipleRegistrationProtocol)交換音視頻流的帶寬描述消息，并對(duì)帶寬資源進(jìn)行預(yù)留［38］。

一般情況下，把整個(gè)帶寬的75%預(yù)留給時(shí)間敏感的音視頻流數(shù)據(jù)，剩下的25%用來(lái)傳輸傳統(tǒng)的以太網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)。SRP包含注冊(cè)和預(yù)留兩部分，流預(yù)留服務(wù)中，把流服務(wù)的提供者定義為T(mén)alker，接受者定義為L(zhǎng)istener。Talker對(duì)音視頻流所需帶寬資源進(jìn)行協(xié)商預(yù)留，Listener則注冊(cè)并接收所需的音視頻流。Talker初始時(shí)廣播一個(gè)提供聲明，表示自己能夠提供流數(shù)據(jù)并說(shuō)明其屬性，使接受者知道Talker的存在以及數(shù)據(jù)已經(jīng)準(zhǔn)備好發(fā)送了。消息傳播的過(guò)程中，會(huì)沿途收集信道的服務(wù)質(zhì)量信息，而收集到的信息分為兩種。當(dāng)信道已經(jīng)準(zhǔn)備好了，則反饋一個(gè)正的提供聲明注冊(cè)消息，表示通信路徑已經(jīng)準(zhǔn)備好了，可以發(fā)送數(shù)據(jù);當(dāng)反饋一個(gè)負(fù)的提供聲明注冊(cè)消息時(shí)，則不可以發(fā)送。Listener也可以發(fā)送請(qǐng)求聲明，廣播想要接收的信息，消息傳播的過(guò)程中，沿途運(yùn)載資源分配結(jié)果信息，該信息也分為正負(fù)兩種情況，正的請(qǐng)求聲明表示能夠接收到信息，負(fù)的請(qǐng)求聲明表示信道沒(méi)有準(zhǔn)備好。同樣，Talker和Listener也可以根據(jù)自身情況使用MRP信號(hào)機(jī)制，撤銷提供或者請(qǐng)求信息來(lái)結(jié)束信道鎖定和預(yù)留。SRP內(nèi)部周期性的狀態(tài)機(jī)維護(hù)著Talker及Listener的注冊(cè)信息，能夠動(dòng)態(tài)地對(duì)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)并更新其內(nèi)部注冊(cè)信息數(shù)據(jù)庫(kù)，以適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞膭?dòng)態(tài)改變。QFP:它是AVB協(xié)議棧中的伴隨協(xié)議，大部分實(shí)現(xiàn)在交換機(jī)中，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)傳輸?shù)奶幚砗娃D(zhuǎn)發(fā)機(jī)制，確保傳統(tǒng)的以太網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流量不會(huì)干擾到實(shí)時(shí)音視頻流。QFP主要包括三個(gè)部分，流量整形、優(yōu)先級(jí)劃分和隊(duì)列管理。為了避免時(shí)間敏感的音視頻流數(shù)據(jù)和普通數(shù)據(jù)對(duì)帶寬的競(jìng)爭(zhēng)，EthernetAVB交換機(jī)擁有若干個(gè)輸入輸出隊(duì)列，音視頻流數(shù)據(jù)和普通數(shù)據(jù)分別進(jìn)入不同的隊(duì)列，所有的交換機(jī)和網(wǎng)橋都使用優(yōu)先級(jí)傳輸選擇算法，并且賦予音視頻流數(shù)據(jù)最高的優(yōu)先級(jí)。交換機(jī)進(jìn)行隊(duì)列轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)，音視頻流數(shù)據(jù)總是優(yōu)先于傳統(tǒng)以太網(wǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。還有一種基于可信因子的整形算法，用來(lái)處理不同的音視頻實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)(A類音視頻流和B類音視頻流)的轉(zhuǎn)發(fā)，只有當(dāng)可信因子大于或等于0并且信道中沒(méi)有沖突的報(bào)文時(shí)才可以進(jìn)行傳輸。當(dāng)該報(bào)文進(jìn)行傳輸時(shí)，可信因子會(huì)以一個(gè)發(fā)送斜率減少，同樣，當(dāng)一個(gè)實(shí)時(shí)報(bào)文在隊(duì)列中等待時(shí)，可信因子會(huì)以一個(gè)閑置斜率增加，這樣只要信道一空閑它就會(huì)被傳輸。另外，AVBTP主要負(fù)責(zé)對(duì)EthernetAVB實(shí)時(shí)流數(shù)據(jù)進(jìn)行打包，同時(shí)負(fù)責(zé)流的建立、控制以及結(jié)束。而RTP在基于IP的三層應(yīng)用上利用EthernetAVB的性能，通過(guò)橋接及路由在局域網(wǎng)內(nèi)提供時(shí)間同步、延遲保障和帶寬預(yù)留的服務(wù)，以保障實(shí)時(shí)音視頻流的傳輸。

3．2單對(duì)非屏蔽雙絞線

2005年AVnu聯(lián)盟成立，使得EthernetAVB得到市場(chǎng)效益的推動(dòng)，這主要集中在車(chē)載網(wǎng)絡(luò)和消費(fèi)電子領(lǐng)域。但是傳統(tǒng)以太網(wǎng)絡(luò)的物理層并不能達(dá)到車(chē)載網(wǎng)絡(luò)對(duì)通信介質(zhì)的要求，因此2011年OPEN聯(lián)盟成立，該聯(lián)盟專門(mén)為車(chē)載以太網(wǎng)絡(luò)提供物理層介質(zhì)，其倡導(dǎo)采用全雙工的單對(duì)非屏蔽雙絞線進(jìn)行通信。為單對(duì)非屏蔽雙絞線和傳統(tǒng)屏蔽線纜，相比之下單對(duì)非屏蔽雙絞線做出了兩個(gè)方面的改進(jìn):一方面是減少了線束，使成本比傳統(tǒng)電纜降低80%，重量輕30%，從而有效提高汽車(chē)燃油效率［39］;而另一方面則是頻率從200MHz降低到了50MHz，使其無(wú)需屏蔽就具有抗電磁干擾的能力。另外，單對(duì)非屏蔽雙絞線還可以實(shí)現(xiàn)電力傳輸，在文獻(xiàn)［40］中作者應(yīng)用博通系列芯片驗(yàn)證了雙絞線實(shí)現(xiàn)電力傳輸?shù)那闆r。雖然在理論上單對(duì)非屏蔽雙絞線通信技術(shù)滿足了車(chē)載網(wǎng)絡(luò)對(duì)于布線的苛刻要求，但目前并沒(méi)有關(guān)于它應(yīng)用到具體車(chē)型的測(cè)試或者驗(yàn)收?qǐng)?bào)告，車(chē)載以太網(wǎng)絡(luò)的進(jìn)一步發(fā)展仍然需要許多技術(shù)的不斷完善。

4三種車(chē)載多媒體網(wǎng)絡(luò)對(duì)比

這三種車(chē)載多媒體網(wǎng)絡(luò)各有其突出優(yōu)點(diǎn):MOST網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可以傳輸多種數(shù)據(jù)類型，物理層可以使用不同的傳輸介質(zhì)，擁有成熟的技術(shù)規(guī)范和大量的支持廠商;IDB-1394網(wǎng)絡(luò)技術(shù)數(shù)據(jù)傳輸速率最高，在芯片內(nèi)部提供數(shù)字傳輸內(nèi)容保護(hù)技術(shù)，并且相對(duì)其他兩種技術(shù)而言所需芯片更少;車(chē)載以太網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來(lái)源于傳統(tǒng)以太網(wǎng)絡(luò)，具有更廣泛的應(yīng)用空間，并且其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)最為靈活。

5結(jié)語(yǔ)

本文對(duì)現(xiàn)有的主流車(chē)載多媒體網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行了綜述。首先在發(fā)展歷史、基本特點(diǎn)、研究現(xiàn)狀和未來(lái)趨勢(shì)等四方面對(duì)MOST網(wǎng)路技術(shù)進(jìn)行了論述。然后簡(jiǎn)單介紹了IDB-1394網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的特點(diǎn)和現(xiàn)狀，接著從實(shí)時(shí)以太網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和單對(duì)非屏蔽雙絞線兩方面論述了車(chē)載以太網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展的前提和基礎(chǔ)。最后對(duì)三種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行了比較。車(chē)載多媒體網(wǎng)絡(luò)技術(shù)正在向著更高帶寬、更小延遲和更加靈活的方向發(fā)展，而三種車(chē)載多媒體網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的競(jìng)爭(zhēng)還將繼續(xù)下去?？梢灶A(yù)見(jiàn)，車(chē)載多媒體網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展將極大地推動(dòng)自動(dòng)駕駛和車(chē)載信息系統(tǒng)等領(lǐng)域技術(shù)的發(fā)展，從而人們可以享受到更加舒適便捷的車(chē)載服務(wù)。

作者：秦貴和 單位：吉林大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院