通过汽车以太网推动未来发展

引领车载以太网发展趋势，开创美好未来

汽车创新正在飞速发展。车载信息娱乐系统需要速度更快的无线连接。由摄像头、雷达 和激 光雷达 等组 成的先 进电子安 全和便利系统 推动数 据量 急 剧增长。所有这些数据都会在新一代汽车的内部有线网络上传输。对于德国汉诺威的大陆集团（AG）车内系统部来说，整合这些技术是他们面临的最大挑战之一。在车辆内外提供高效信息管理是车内系统部的核心任务。其涉及到的产品包括：仪表盘、多功能显示器和平视显示器、控制单元、出入控制和轮胎信息系统、收音机、信息娱乐系统、输入设备、控制面板、气候控制单元、软件、坐舱、服务和远程信息处理解决方案，以及智能交通系统。

公司：大陆集团车内系统部

挑战：

• 实现使用两种数据速率车载以太网的高速设计
• 在合理的时间内全面测试这些设计
• 验证设计是否符合相关的 IEEE 标准

解决方案：

• Keysight Infiniium S 系列混合信号示波器
• Keysight N6467B 车载以太网100BASE-T1 电气合规性测试

应用软件

• Keysight N8847A 车载以太网100BASE-T1 协议触发和解码软件
• Keysight E6960A 1000BASE-T1发射机合规性测试应用软件

结果：

• 深入的压力测试使设计人员设计的新模块能够 100％实现性能目标
• 节省 30% 的整体测试开发时间

挑战：处理高速数据总线上的数据

随着汽车行业内部署自动驾驶汽车先进驾驶辅助系统的车辆日益普及，大陆集团车内系统部希望产品的故障率尽可能接近于零。如何对每个设计执行全面的压力测试并从中发现潜在的风险问题，这是大陆集团面临的一大挑战。大陆集团必须在合理的时间内实现广泛而深入的测试，从前期的研发阶段一直覆盖到后期的量产阶段。

对于 CAN、LIN 和 MOST 等低速总线来说，对系统进行压力测试相对比较简单。这些传统总线无法提供足够的速度或带宽来处理新一代汽车的数据负荷。车载以太网是一种新兴的解决方案，可以提供 100 Mbps 或 1,000 Mbps 的带宽。

从工程角度来看，新一代汽车面临的挑战是如何对比 CAN 或 LIN 更灵敏、更复杂的高速数字信号进行问题诊断。与低速总线不同，车载以太网需要通过涵盖发射机、接收机和线束/连接器组件的测试例来完成严格的合规性验证。其中许多测试难度大、耗时长，依靠手动方式几乎无法执行。为了应对所有这些挑战，需要实施一个项目——将 1000BASE-T1 芯片集成到围绕 n 端口以太网网关构建的汽车系统中。网关需要能够支持 100BASE-T1、1000BASE-T1、DDR 存储器和 USB 连通性。设计团队要找到一个合适的测试解决方案，帮助他们达成外部和内部期望：确保发射机合规性；满足 OEM 的性能要求；满足大陆集团在效率、有效性和创新方面的内部目标。

解决方案：使用专用工具节省时间

大陆集团看好是德科技在车载以太网领域的领先优势，最终选中了是德科技解决方案。大陆集团之所以做出这一决定是因为，是德科技很早便推出了具有 100BASE-T1 协议解码能力的示波器应用软件。此外，是德科技也较早展示了1000BASE-T1 测量。是德科技解决方案的一大优势是拥有合规性测试套件，该套件可以自动执行复杂的 100 和1000BASE-T1 测试程序。为了满足大陆集团的特定需求，是德科技应用工程部门量身定制了这个解决方案，在其中集成了一个开关矩阵，可以接入其他测试系统以及按顺序驱动多个器件连接。该解决方案还能够在环境试验室内激活外部测试仪器。自动化合规性测试解决方案为大陆集团节省了超过 30% 的总体测试开发时间。

这个解决方案[2] 包括下列关键组件：

• Keysight MSOS104A Infiniium S 系列混合信号示波器（1 GHz，四通道）
• Keysight N6467B 车载以太网 100BASE-T1 合规性测试应用软件
• Keysight N8847A 车载以太网 100BASE-T1 协议触发和解码软件
• Keysight E6960A 1000BASE-T1 发射机合规性测试应用软件

这些专用组件体现了是德科技致力于支持最新标准的承诺。结果，是德科技开发出了一个自动化、可重复的合规性测试解决方案，帮助大陆集团的工程师成功地了解、集成和部署了这些新技术（图 1）。

结果：确保出色的性能和合规性

是德科技解决方案使大陆集团能够自动执行测试并以灵活的报告格式显示测试结果（图 2）。除了测量数据之外，报告还提供了裕量分析，显示每次测试时器件超过或距离合格标准的程度。

在对不合格的测试结果进行问题诊断时，协议级调试能力使得工程师能够将实际帧和数据包中的数据与物理层的字节相关联（图 3）。最终，这个解决方案能够帮助团队执行一系列深度压力测试，并确保新模块能够实现 100% 的设计性能目标。

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