مرحباً بالجميع، هذه يد قديمة من منتدى إنشان. اليوم، دعونا نتحدث عن موضوع ساخن في دائرة إلكترونيات السيارات في السنوات الأخيرة-موصل إيثرنت السيارات. إذا كنت مهتمًا بالسيارات الذكية أو القيادة الذاتية أو أنظمة الترفيه داخل السيارة، أو إذا كنت تعمل في مجال تطوير إلكترونيات السيارات، فلا يمكنك تجنب هذا الموضوع. دعنا نستخدم أسلوب منتدانا للدردشة حول أصل "منفذ شبكة السيارات" وتفاصيله التقنية وتطبيقاته العملية.

1. ما هي إيثرنت السيارات؟ لماذا أصبح فجأة شائعاً جداً؟

أولاً، بعض المعلومات الأساسية. في الماضي، كان الاتصال بين مختلف وحدات التحكم الإلكترونية (ECUs) في السيارات يعتمد بشكل أساسي على حافلات CAN وLIN وFlexRay وغيرها من الحافلات. وكانت سرعاتها منخفضة بشكل عام، من عشرات كيلوبت في الثانية إلى بضع ميغابت في الثانية، وهو ما كان كافياً للتحكم في المحرك والهيكل. لكن الأمور تغيرت. فمع القيادة الذاتية، والكاميرات ذاتية القيادة، والكاميرات بزاوية 360 درجة، والكاميرات ذات تقنية LiDAR، والكاميرات عالية الدقة، ومقصورات القيادة الذكية، والترفيه داخل السيارة، انفجر حجم البيانات، ولم تعد الحافلات التقليدية قادرة على التعامل معها.وذلك عندما تم إدخال الإيثرنت إلى عالم السيارات. يمكن لشبكة Ethernet للسيارات أن تصل بسهولة إلى مئات الميغابت أو حتى الجيجابت، مع زمن استجابة منخفض، وتوحيد قياسي عالٍ، وتكلفة منخفضة. وهي عملياً مصممة خصيصاً لتكون العمود الفقري لاتصالات السيارات الذكية.

2. كيف يختلف موصل إيثرنت السيارات عن منفذ الشبكة المنزلية؟

عندما تفكر في الإيثرنت، فإن أول ما يتبادر إلى ذهنك على الأرجح هو موصل RJ45 المألوف في جهاز التوجيه المنزلي أو الكمبيوتر. إذاً، هل يستخدم إيثرنت السيارات هذا أيضاً؟ الإجابة هي: لا على الإطلاق!

1. معايير الطبقة المادية المختلفة
   يستخدم Ethernet المنزلي 100BASE-TX أو 1000BASE-T، مع أربعة أزواج من الأسلاك و8 سنون RJ45. يستخدم إيثرنت السيارات بشكل أساسي 100BASE-T1 أو 1000BASE-T1, بزوج واحد فقط من الأسلاك. الموصلات أصغر بكثير، ومُحسّنة لمساحة السيارات والأسلاك.

2. مقاومة التداخل والمتانة
   بيئة السيارات أقسى بكثير مما هي عليه في المنزل، مع التقلبات الكبيرة في درجات الحرارة والاهتزازات القوية والكثير من التداخل الكهرومغناطيسي. عادةً ما تكون موصلات إيثرنت السيارات مزودة بدروع واقية وأكثر ثباتًا ويمكنها تحمل جميع أنواع "سوء الاستخدام".

3. معايير الواجهة المتخصصة
   تتضمن موصلات Ethernet السائدة في مجال السيارات الآن موصلات H-MTD وMATEnet وMATEnet وMini-FKRA وغيرها. إنها مدمجة ومغلقة بإحكام ومصممة للاستخدام في السيارات. لا تتلاءم وصلات RJ45 الضخمة ببساطة مع أحزمة أسلاك السيارات.

4. مشكلات التوافق
   يختلف إيثرنت السيارات عن إيثرنت المنزلي في كل من الإشارة والواجهة، لذلك لا يمكن توصيلهما ببعضهما البعض مباشرة. للتواصل مع أجهزة Ethernet العادية، تحتاج إلى محول خاص، مثل محول الوسائط.

3. أين تستخدم موصلات إيثرنت السيارات في السيارات؟

في السيارات الذكية اليوم، يتم استخدام موصلات Ethernet للسيارات أكثر فأكثر، خاصة في هذه السيناريوهات:

• مستشعرات القيادة الذاتية: كاميرات عالية الدقة ورادار الموجات المليمترية ورادار الموجات المليمترية ورادار ليدار - كلها تولد كميات هائلة من البيانات التي يجب نقلها بسرعة عالية عبر الإيثرنت.
• مقصورة القيادة الذكية/أنظمة الترفيه الذكية: شاشات التحكم المركزي، ولوحات التحكم، ولوحات العدادات، ووسائل الترفيه في المقاعد الخلفية - جميع بيانات الصوت والفيديو تعمل على الإيثرنت.
• تحديثات OTA للمركبة: من خلال واجهة Ethernet، يمكن للمصنعين ترقية برمجيات السيارة بأكملها عن بُعد، مما يجعل الصيانة أسهل.
• بوابات المركبات: تقوم بتجميع البيانات من CAN و LIN و FlexRay وغيرها على Ethernet لدمج البيانات.

4. التفاصيل الفنية لموصلات الإيثرنت للسيارات

دعنا ندخل في التفاصيل التقنية. يركز تصميم موصلات إيثرنت السيارات على عدة نقاط رئيسية:

• التصغير: المساحة في السيارات ثمينة، لذا يجب أن تكون الموصلات مدمجة.
• موثوقية عالية: يجب أن تتحمل درجات الحرارة العالية والمنخفضة والاهتزازات والرطوبة والظروف القاسية الأخرى.
• تصميم التدريع: لمنع التداخل الكهرومغناطيسي وضمان استقرار الإشارات.
• متانة التوصيل/فصل القابس: يجب أن تتحمل التوصيل والفصل المتكرر، لأن الصيانة والتجميع يتطلبان ذلك.

في الوقت الحالي، أصبحت الموصلات مثل H-MTD و MATEnet خيارات سائدة. فهي لا تدعم الإيثرنت أحادية الزوج (SPE) فحسب، بل تلبي أيضًا الاحتياجات المستقبلية لعرض نطاق ترددي أعلى.

5. الاتجاهات المستقبلية: إيثرنت أحادي الزوج (SPE) وعرض النطاق الترددي العالي

مع تطور القيادة الذاتية والمركبات الذكية المتصلة، سيستمر الطلب على النطاق الترددي لشبكة إيثرنت للسيارات في الارتفاع. إيثرنت أحادية الزوج (SPE) ستصبح هذه التقنية أكثر شيوعًا، وستستمر الموصلات في أن تصبح أصغر حجمًا وتدعم ترددات أعلى وتوفر موثوقية أكبر. في المستقبل، ستصبح موصلات Ethernet للسيارات "ميزة قياسية" في بنية إلكترونيات السيارات، تماماً كما هو الحال مع USB اليوم.

6. ملخص السائق القديم

باختصار، موصلات إيثرنت السيارات هي "منافذ الشبكة" في السيارات، ولكنها أصغر حجماً وأقوى وأكثر تخصصاً من موصل RJ45 في المنزل. مع انتشار السيارات الذكية بشكل أكبر، سيصبح هذا الموصل الصغير "محور" طريق البيانات السريع في السيارة. إذا كنت تعمل في مجال إلكترونيات السيارات أو مهتمًا بالسيارات الذكية، فراقب هذه التكنولوجيا الجديدة - فربما يكون الاتجاه الكبير التالي هنا!إذا كانت لديك أي أسئلة، فلا تتردد في ترك تعليق على منتدى إنشان. دعونا نتعلم وننمو معاً!