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CAN 网关的演变:双通道 5G 车辆网关如何重塑车联网通信

博客 1376

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提到汽车通信,大多数人首先会想到 CAN 总线。没错,在过去的十多年里,CAN 网关一直是汽车电子系统的支柱。但随着自动驾驶和 V2X(车对万物)技术的发展,传统的 CAN 网关已经开始显露出老态。我最近拿到了 SV900 车辆网关,老实说,你不能再把它称作 "CAN 网关 "了,它基本上重新定义了车辆通信系统。

传统 CAN 网关遇到了哪些瓶颈?

先说说老问题。传统的 CAN 网关主要做三件事:协议转换、信号路由和网络隔离。这对传统车辆来说很好--当你只是在 ECU 之间传递制动信号和转速数据时,500Kbps 至 1Mbps 的 CAN 总线带宽就足够了。但情况已经发生了变化。一个装有激光雷达、毫米波雷达和多个摄像头的自动驾驶汽车测试平台,每秒可产生数千兆字节的数据。所有这些数据都需要实时传输到云端进行处理,并接收控制指令。传统的 CAN 网关?对不起,它甚至没有足够的以太网端口。还有一个现实问题--网络稳定性。测试车辆在高速公路上行驶时,4G 信号时有时无。如果急转弯进入隧道,信号就会下降。如果你正在进行 OTA 更新或远程监控会话,那就麻烦了。

双通道 5G 车载网关如何解决这些问题?

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双网络冗余:告别 "断线焦虑症"

SV900 的突出特点是 双 5G 网络.注意,我说的是两个 5G 模块,而不是一个。这种设计非常巧妙。两张 SIM 卡运行在不同的运营商网络上。比如一张是中国移动的,另一张是中国联通的。当其中一个网络信号弱或拥堵时,它就会自动切换到另一个网络。我曾在信号较差的京藏高速某些路段进行过测试,单张 5G 卡的传输速率会下降到 30Mbps 左右,但双卡聚合的传输速率会稳定在 80Mbps 以上。对于自动送货车辆和机器人轴等商用场景,即使是几秒钟的网络中断也会造成问题。双 5G 解决方案基本上是通信的 "双保险"。

M12 航空连接器:汽车级应该是这样的

您可能认为连接器并不重要。但如果你见过测试车辆在崎岖的道路上行驶几个小时后,标准以太网端口松动或脱落的情况,你就会明白为什么了 M12 航空连接器 如此重要。SV900 配备 5 个 M12 以太网端口,以及一个集成 RS232、RS485 和 CAN 接口的 M12-X 连接器。这些螺纹锁紧连接器具有 IP67 级防水、防尘和防震性能。我见过有的团队在沙漠测试场连续运行三个月,连接器没有出现任何问题。与使用标准 RJ45 端口的设备相比,这些设备在震动几天后就会出现连接松动的情况,而且你还得不停地停下来检查电缆。

不仅是网关,还是数据中继站

该设备内置 多网络聚合 SDK 可以叠加多个网络的带宽。例如,如果每个 5G 连接的带宽都是 100Mbps,那么理论上可以达到接近 200Mbps 的传输速度。在实际应用中,我们用它同时传输来自车载摄像头的实时视频流--4 路 1080P 信号,延迟时间低于 100 毫秒。这对于远程驾驶接管场景至关重要--安全操作员需要看到实时画面,并且没有明显的延迟。它还支持 NTRIP 协议这对于进行高精度定位的团队来说非常有用。车辆可以通过网关实时接收差分修正数据,将 GPS 精度从米级提高到厘米级。

日志存储:故障排除时不再猜测

还有一个实用功能--闪存日志存储.车辆运行期间的所有网络数据、CAN 报文和系统事件均可存储在本地。我曾经遇到过一个奇怪的问题:一辆测试车辆在一个十字路口失去连接 30 秒,但云日志却什么也没显示。后来,调取网关的本地日志发现,这是附近的 5G 基站切换造成的短暂中断。有了这项功能,许多间歇性问题都可以被追踪和重建。

 

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实际应用:它到底能做什么?

自主配送车辆:稳定性高于一切

现在,许多校园和社区都在使用自动配送车辆。这些车辆的速度并不快,但它们需要极其稳定的网络--订单分配、路线规划、远程监控都依赖于连接。部署双 5G 网关后,即使在信号不佳的停车场和密集建筑区,送货车辆也能保持连接。操作员可以看到每辆车的实时位置、电池电量和订单状态,大大提高了调度效率。

机器人轴测试:数据传输不掉线

自动驾驶测试车辆每天产生数 TB 的数据。车载存储无法处理这些数据--数据必须实时或接近实时地传输。传统的方法是在基地通过有线网络连夜上传,但这对于测试来说效率太低。利用高带宽双 5G 网关,您可以在开车时进行传输。我见过一些团队在晚上就开始对白天的测试数据进行标注和训练,从而将迭代周期缩短了一半。

采矿作业:终极环境测试

采矿环境更加恶劣--高温、灰尘、振动、信号差。SV900 的 M12 连接器和双 5G 冗余功能在这些情况下大显身手。在一个露天矿案例中,运营商使用双 5G 网关部署了十几辆自动采矿卡车,用于远程监控和紧急接管。在六个月的时间里,没有一次因通信问题而导致停产。

传统 CAN 网关与新一代 5G 车辆网关对比

让我们比较一下这两代人:传统 CAN 网关:

  • 主要功能车载总线(CAN、LIN、FlexRay)的协议转换
  • 网络接入:最多一个 4G 模块,带宽有限
  • 接口:标准以太网端口、DB9 等。
  • 使用案例:传统车辆诊断、T-Box 功能

下一代 5G 车辆网关(如 SV900):

  • 主要功能车载总线 + 车云通信 + 边缘计算
  • 网络接入:双 5G/5G+4G 可聚合带宽
  • 接口:汽车级 M12 航空连接器,抗震抗干扰
  • 使用案例:自动驾驶、V2X、远程驾驶

简而言之,下一代产品不仅仅是一个 "网关",它更像是车辆通信和计算的中心枢纽。

 

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选择车辆网关时应注意什么?

如果您正在为一个项目选择设备,以下是一些基于实践经验的要点:1.确定带宽要求如果只是传输 CAN 信息和 GPS 位置,单 4G 也可以。但对于视频、激光雷达点云,如果条件允许,可以直接使用 5G-双 5G。2.检查接口和保护等级测试车辆和商用车辆绝对需要汽车级接口。在消费级产品上节省几百美元,日后的维护成本却要高出十倍。3.不要忽视软件功能NTRIP、多网络聚合、本地存储--这些起初看起来似乎没有必要,但当问题出现时,你就会意识到它们的重要性。4.考虑可扩展性车辆项目更新换代很快。今天的解决方案可能在六个月后就需要升级。选择具有丰富接口和 OTA 可升级软件的设备,可以避免走很多弯路。

最终想法

从 CAN 网关到 5G 车辆网关的演变不仅仅是带宽升级,而是车辆通信架构的全面重组。传统的 "车载通信 "正朝着 "车辆-云-基础设施协调 "的方向发展,网关的角色正从简单的协议转换器转变为连接车辆与智能交通生态系统的关键节点。SV900 等产品代表了车载通信设备的新方向。双 5G 冗余、汽车级接口、多网络聚合、边缘存储--这些功能并不是为了炫耀规格表,而是真正从自动驾驶和互联汽车的实际需求出发设计的。如果您的项目涉及自动驾驶测试、无人配送或 V2X,请认真评估这类下一代车载网关。毕竟,在智能互联汽车的世界里,通信的稳定性往往决定着项目能走多远。

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