電子電氣架構在2007年由德爾福(DELPHI)首先提出E/E架構的概念，具體就是在功能需求、法規和設計要求等特定約束下，把汽車里的傳感器、中央處理器、電子電氣分配系統、軟件硬件通過技術手段整合在一起;通過這種結構，將動力總成、傳動系統、信息娛樂系統等信息轉化為實際的電源分配的物理布局、信號網絡、數據網絡、診斷、電源管理等電子電氣解決方案。由分布式 ECU 向域控制/中央集中架構方向發展。 從博世對 E/E 架構定義來看， 汽車 E/E 架構的升級路徑表現為分布式(模塊化→集成化)、 域集中(域控制集中→跨域融合)、 中央集中式(車載電腦→車-云計算)。

即為分布式 ECU(每個功能對應一個 ECU)逐漸模塊化、集成向域控制器(一般按照動力域、底盤域、車身域、信息娛樂域和 ADAS 域等)，然后部分域開始跨域融合發展(如底盤和動力域功能安全、信息安全相似)，并發展整合為中央計算平臺(即一個電腦)，最后向云計算和車端計算(中央計算平臺)發展。 其中車端計算主要用于車內部的實時處理，而云計算作為車端計算的補充，為智能汽車提供非實時性(如座艙部分場景可允許微秒級別的延遲)的數據交互和運算處理。

目前我們正處于從過去的分布式EE架構邁向域集中式EE架構的轉變過程中，預計到2025年左右就會完成這一轉變。從2025年以后，將開啟跨域的融合時代，也就是轉變為“中央+區域”(Central & Zonal)計算的EE架構時代。

隨著整車電子電氣架構朝著域集中再到中央集成的發展，為支持自動駕駛、車聯網等新技術的應用，在系統的運行過程中對所涉及的大量數據的傳輸速率、安全性、抗干擾性等方面的要求不斷提高，在此背景之下傳統的CAN/LIN等車載網絡通信漸漸無法滿足車載主干通信網絡的要求了。隨之而來的是如CAN-FD、HDBase、CAN-XL、TCP、DDS、SOME/IP、5G等高帶寬、低延時、多冗余、高可靠的新車載網絡技術的應用。

表1 車載網絡通信技術發展方向

高帶寬低延時

CAN-FD(XL)、HDBase、10M-Base-T1、100MBase-T1、1000MBase-T1、2.5/5/10GBase-T1CAN-FD、UDP、TSN

高可靠車云協同

TCP、SOME/IP、TSN、DDSLTE、LTE-V2X、5G-V2X

高帶寬

低延時

CAN-FD(XL)、HDBase、10M-Base-T1、100MBase-T1、1000MBase-T1、2.5/5/10GBase-T1

CAN-FD、UDP、TSN

高可靠

車云協同

TCP、SOME/IP、TSN、DDS

LTE、LTE-V2X、5G-V2X

在當前各主機廠車型的電子電氣架構正處于域/域融合往中央集成發展的過程中，整車通過以太網為主干網絡形成域之間的信息交互，而域內子網絡由于對數據的要求略低，則仍然采用成本更低的CAN為通信網絡，不過隨著技術及數據要求的提高，CAN通信也正朝著CAN-FD轉變。

圖1 以太網為主干網絡的域/中央集成電子電氣架構

二、CAN/CAN-FD/CAN-XL

CAN總線屬于共享式通信，其通信速率相對較低，在汽車傳輸數據量激增的當下，其已經漸漸無法滿足使用需求。而CAN FD總線在繼承了CAN總線的絕大多數特性的同時，不僅提高可帶寬同時通信的速率也進一步得以提升，最高通信速率可達8MBit/s，在高帶寬高傳輸速率之下總線負載反而得到了降低，同時CAN FD 又可很好兼容現有CAN網絡，因此CAN正逐漸朝CAN-FD轉變。

在以以太網為主網絡的拓撲架構中，CAN-FD的通信速率雖較之傳統CAN得以提升，但該提升的速率在某一環境之下仍無法滿足使用要求，但若使用帶寬更高的以太網，則在成本等方面又難以做到最佳，因此一種介于CAN-FD與100BASE-T1以太網之間的新技術即CAN-XL被提出。

智能汽車是當今科技領域的熱門話題。相比于傳統汽車，智能汽車不僅能提供更加舒適、安全、高效的駕乘體驗，還能實現與其他車輛、基礎設施、云端等的互聯互通，從而打造一個智慧出行的生態系統。 汽車行業也因此正在經歷一場前所未有的變革，這場變革被稱為汽車的新四化，分別指的是：電氣化、網聯化、智能化、共享化。其中，網聯化是新四化的基礎和核心。網聯化是指汽車通過各種通信技術與車內設備、車際設備、云端設備進行車聯網，實現數據交換、信息共享和服務協同。

那么，車聯網是如何實現的呢?車聯網與無線通信所使用的射頻前端芯片又是什么關系?本文就嘗試對以上技術做一個梳理。

車聯網中的通信技術

車聯網通信技術是指在交通環境中，實現車輛內部、路側單元、行人、云端服務之間的信息交互和協同的技術。根據連接范圍的不同，在此將車聯網通信技術分為三類討論，分別是：車內互聯、車際互聯和車云互聯。這三種互聯的應用范圍和特點分別是：

車云互聯：用于連接車輛與云端

車際互聯：用于連接車輛與周邊車輛、路側單元、行人

車內互聯：用于實現車內多種多樣的靈活互聯

圖：車聯網中的部分通信技術

以下就對這三種互聯技術展開介紹。

車云互聯

車云互聯是指將汽車和云端服務器連接起來，這樣就可以實現對車輛狀態、位置、行駛數據等信息的采集和傳輸，并提供基于云端計算和大數據分析的各種信息服務。

與云端互聯之后，車輛就可以實現很多豐富的功能。比如：

車輛遠程控制：通過手機可以遠程控制車輛啟動、開門、空調、音響等功能，可查看車輛實時狀態、故障診斷等功能

互聯導航：通過云端的地圖數據和路況信息，可以為駕駛者提供最優的導航路線，也可以根據駕駛者的偏好和出行場景，推薦附近的停車場、加油站、餐廳等服務點

內容下載：通過連接云端服務器，可以將音樂、視頻、新聞 、游戲等內容，下載到本地

車輛智能升級：通過蜂窩網絡，可以實現對車輛的軟件和固件的遠程升級，提高車輛的性能和安全性，也可以根據車主的需求，定制個性化的功能和設置

智能交通/智能城市管理：通過將車輛連接至云端，就可以實現城市車輛的統一管理，實現更好的資源配置以及交通智能優化

與云端互聯有諸多好處，也成為車聯網必須實現的功能之一。目前車聯網主要是通過與蜂窩網絡的連接，實現與云端服務器的互聯，實現數據傳輸。

蜂窩網絡是一種利用蜂窩狀的小區覆蓋服務區域，實現移動通信的網絡技術。由于網絡覆蓋的形狀像蜂窩的一個個小格子，所以由此得名。英文稱之為Cellular Network(細胞網絡)，也是因為整個巨大的網絡像由一個個小的“細胞”構成。

我們熟悉的5G手機就是典型的蜂窩技術代表，而經常提到的2G/3G/4G/5G的通信制式演進，指的也是全球的蜂窩通信技術。蜂窩網絡的主要特點是：

蜂窩結構：通過將服務區域劃分為多個相鄰的正六邊形小區，可以簡化網絡規劃和管理，降低干擾和成本

移動性管理：通過在小區之間進行切換，可以保持移動用戶與網絡之間的通信連接，實現無縫漫游

頻率復用：通過將同一組頻率在不同的小區中重復使用，可以提高頻譜利用率和系統容量

蜂窩通信所用到的基站一般只覆蓋幾百米或數公里，通過全球數千萬個這樣的基站，就可以實現整個地球上主要地區的全球通信。基站不動，手機只要連接到任何一個基站，都相當于連接到了整個世界。蜂窩通信是全球人類共同的大工程。