靈活以太網(wǎng)技術(shù)（FlexE）
關(guān)注創(chuàng)建者：匿名 創(chuàng)建時間：2021-08-04
靈活以太網(wǎng)技術(shù)（FlexE）的實例教程
車載以太網(wǎng)憑借其高帶寬、低延遲和標準化優(yōu)勢，正成為新一代汽車電子架構(gòu)的核心通信技術(shù)。
本文將系統(tǒng)介紹車載以太網(wǎng)的技術(shù)特點、技術(shù)細節(jié)，并解析康謀(Keymotek)在該領域的創(chuàng)新產(chǎn)品和解決方案。
一、車載以太網(wǎng)概述
車載以太網(wǎng)(Automotive Ethernet)是專為汽車環(huán)境設計的以太網(wǎng)技術(shù)，在傳統(tǒng)以太網(wǎng)基礎上進行了汽車級適應性改造。它采用單對非屏蔽雙絞線實現(xiàn)高速數(shù)據(jù)傳輸，同時滿足汽車行業(yè)對電磁兼容性、溫度范圍和可靠性的嚴苛要求。
與傳統(tǒng)IT以太網(wǎng)相比，車載以太網(wǎng)具有以下特點：
（1）物理層優(yōu)化：采用單對雙絞線(如100BASE-T1)而非四對雙絞線；
（2）滿足汽車EMC要求：更強的抗干擾能力；
（3）支持時間敏感網(wǎng)絡(TSN)：確保關(guān)鍵控制指令的實時性；
（4）工作溫度范圍更廣：-40°C至+125°C；
（5）輕量化設計：減少線束重量和復雜度。
二、車載以太網(wǎng)的重要性與必要性
車載以太網(wǎng)作為智能汽車數(shù)字化轉(zhuǎn)型的核心基礎設施，其應用不僅是技術(shù)演進的選擇，更是行業(yè)發(fā)展的必然要求。下面將從帶寬、架構(gòu)、實時性、成本及未來擴展五個關(guān)鍵維度，解釋其重要性與必要性。
（1）高帶寬需求驅(qū)動
智能駕駛與傳感器融合：L3及以上自動駕駛需要處理大量傳感器數(shù)據(jù)（攝像頭、激光雷達、雷達等），傳統(tǒng)總線（如CAN、LIN）帶寬不足（CAN最高僅1 Mbps），而車載以太網(wǎng)可提供1 Gbps甚至10 Gbps的帶寬，滿足實時數(shù)據(jù)傳輸需求；
高分辨率信息娛樂系統(tǒng)：4K/8K屏幕、AR-HUD、多屏互動等依賴高速網(wǎng)絡，以太網(wǎng)支持多媒體數(shù)據(jù)的低延遲傳輸。
展開 2014年，BMW-X5成為首款采用BroadR-Reach以太網(wǎng)技術(shù)的量產(chǎn)車型。目前，眾多品牌車型上都使用了BroadR-Reach技術(shù)，如寶馬X3、X4、 X5、X6、i3、i8、6系和7系，捷豹XJ、XF，大眾帕薩特等。未來，將會有越來越多的量產(chǎn)車型采用車載以太網(wǎng)技術(shù)。
1. 車載以太網(wǎng)技術(shù)
1.1 車載以太網(wǎng)技術(shù)簡介
車載以太網(wǎng)是一種用以太網(wǎng)連接車內(nèi)電子控制單元（ECU）的新型局域網(wǎng)技術(shù)。與普通以太網(wǎng)技術(shù)采用4對非屏蔽雙絞線傳輸數(shù)據(jù)不同，車載以太網(wǎng)是在單對非屏蔽雙絞線上可實現(xiàn)100 Mb/s甚至1 Gb/s的數(shù)據(jù)傳輸速率。相比普通的以太網(wǎng)，能夠更加適應車輛環(huán)境，滿足汽車行業(yè)對高可靠性、低電磁輻射、低功耗、帶寬分配、低延遲以及同步實時性等方面的要求。
1.2 車載以太網(wǎng)協(xié)議架構(gòu)
車載以太網(wǎng)協(xié)議架構(gòu)對應OSI參考模型，主要分為物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡層、傳輸層、應用層，每一層都有各自的功能，車載以太網(wǎng)的協(xié)議架構(gòu)圖和支持的應用協(xié)議及協(xié)議簇見圖1。
1.2.1 物理層與數(shù)據(jù)鏈路層
車載以太網(wǎng)的物理層采用博通公司的BroadR-Reach技術(shù)，源于100Base-TX及1000Base-T技術(shù)，由博通公司聯(lián)合恩智浦、飛思卡爾、哈曼國際等發(fā)起成立的OPEN聯(lián)盟（One- Pair Ethernet Alliance）進行推動，并成為開放的產(chǎn)業(yè)標準。
BroadR-Reach技術(shù)在—對UTP上全雙工傳輸100 Mb/s原始數(shù)據(jù)，傳輸距離可以達到5 m，因此，BroadR-Reach技術(shù)也稱為百兆以太網(wǎng)技術(shù)。
展開 為了實現(xiàn)熱電解耦，采取的改造技術(shù)有：切除低壓缸供熱，中壓缸排汽絕大部分用于對外供熱，僅保持少量的冷卻蒸汽，使低壓缸在高真空條件下“空轉(zhuǎn)”運行；電熱鍋爐，在熱源側(cè)設置電熱鍋爐，主要包括直熱式電熱鍋爐和蓄熱式電熱鍋爐，實現(xiàn)熱電解耦；設置儲熱罐，作為電網(wǎng)負荷較低時機組供熱抽汽的補充。除了以上常用技術(shù)，還可以采用吸收式熱泵、電驅(qū)動熱泵等技術(shù)實現(xiàn)熱電解耦。
2.1.3控制與監(jiān)測
1）提高負荷響應速率協(xié)調(diào)優(yōu)化控制技術(shù)。鍋爐慣性時間遠長于汽輪機慣性時間，鍋爐跟不上汽機是導致火電機組不靈活、參數(shù)不穩(wěn)定的主要因素之一。目前常用的提高負荷相應速率的技術(shù)有自動發(fā)電控制（automatic generation control,AGC）協(xié)調(diào)系統(tǒng)優(yōu)化控制技術(shù)、過熱和再熱汽溫優(yōu)化控制技術(shù)、變負荷和智能滑壓優(yōu)化控制技術(shù)、供熱抽汽輔助負荷調(diào)節(jié)技術(shù)、給水旁路調(diào)節(jié)與0#高加抽汽調(diào)節(jié)技術(shù)等。
2）水冷壁安全防護技術(shù)。水冷壁分布于鍋爐爐膛的四周，是鍋爐的主要受熱部分。當鍋爐出力處于低負荷或快速變化時將影響水冷壁的安全運行。為此，需要精準的監(jiān)控與有效的措施來維持良性的水循環(huán)。目前，主要的措施包括：實時監(jiān)測水冷壁溫度的變化以及汽包上下壁溫及溫差、汽包與水冷壁溫差等參數(shù)及其變化。另外，核算管間偏差、核算水循環(huán)安全性、設置必要的壁溫測點也具有重要的作用。
2.2經(jīng)濟要素
火電靈活性改造的成本，首先涉及各類改造的投資。對于常規(guī)火電機組，改造包括對鍋爐、汽輪機等主機設備的改造，也包括對控制系統(tǒng)、脫硝系統(tǒng)、冷凝水系統(tǒng)等輔助設備的改造；對于供熱火電機組，在上述改造基礎上，還可進一步通過低壓缸旁路、蓄熱罐、電鍋爐等方式，改變原有發(fā)電與供熱間的耦合關(guān)系，釋放機組的運行靈活性。
展開 為滿足這一需要，ANSYS/POST1中提供了路徑映射技術(shù)。它能夠虛擬映射任何結(jié)果數(shù)據(jù)到模型的任何路徑上，用戶可以沿路徑作進一步處理或數(shù)學運算，也可以采用圖形、列表或文件等方式輸出結(jié)果。靈活運用該技術(shù)，后處理過程更為方便。
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05 總結(jié)
在車載以太網(wǎng)的技術(shù)棧中，gPTP 不像 CAN FD、SOME/IP 那樣直觀可見，卻像 “神經(jīng)系統(tǒng)” 般支撐著整個系統(tǒng)的協(xié)同運作。
LinuxPTP 作為開源工具鏈，為 gPTP 的工程落地提供了低成本路徑，但從協(xié)議到實踐開發(fā)，還需完成硬件適配、主從時同配置、系統(tǒng)級同步等步驟。
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隨著汽車智能化、網(wǎng)聯(lián)化的發(fā)展，傳統(tǒng)車載網(wǎng)絡如CAN、LIN等已無法滿足日益增長的數(shù)據(jù)傳輸需求。車載以太網(wǎng)憑借其高帶寬、低延遲和標準化優(yōu)勢，正成為新一代汽車電子架構(gòu)的核心通信技術(shù)。
本文將系統(tǒng)介紹車載以太網(wǎng)的技術(shù)特點、技術(shù)細節(jié)，并解析康謀(Keymotek)在該領域的創(chuàng)新產(chǎn)品和解決方案。
一、車載以太網(wǎng)概述
車載以太網(wǎng)(Automotive Ethernet)是專為汽車環(huán)境設計的以太網(wǎng)技術(shù)
01 引言
隨著車載網(wǎng)絡從 CAN 總線向以太網(wǎng)遷移，傳統(tǒng)毫秒級同步精度已無法滿足多傳感器融合、線控系統(tǒng)協(xié)同的需求。
比如在多傳感器時空對齊中，激光雷達的點云、攝像頭的圖像、毫米波雷達的回波信號，需在同一時間基準下融合。而當以 120km/h 車速計算，1ms 的時間偏差會導致 3.3cm 的空間誤差，造成自動駕駛的安全風險。
因此，gPTP 通過 ±50ns 同步精度的設計目標，為傳感器融合提供了
OPEN Alliance SIG（One-Pair EtherNet Special Interest Group） 是一個非營利的、開放的行業(yè)聯(lián)盟，成員主要是來自全世界的160多個汽車主機廠和供應商。迄今為止，OPEN Alliance成立了17個技術(shù)委員會（Tech committee， TC），各技術(shù)委員會通過解決車載以太網(wǎng)在不同方向的問題，合作推動以太網(wǎng)通信在汽車通信網(wǎng)絡中成為標準的進程
在RecurDyn中有兩種方法可以將兩個柔性體合二為一。
1. 當兩個Mesh屬于一個FFlex Body時
- 使用Mesher模式下的 Flex Merge 將兩個Mesh合并為一個。
- ([Mesher]-[Mesher]-[F.Merge])
2. 將兩個FFlex Body合并為一個時
- 使用Assembly模式下的 Merge FFlex
轉(zhuǎn)自國際能源研究中心
1 火電靈活性改造的歷史與現(xiàn)狀
1.1 火電靈活性改造的定義
火電靈活性是電力系統(tǒng)靈活性的關(guān)鍵指標，也是電力系統(tǒng)靈活性的核心組成部分。火電靈活性通常指火電機組的運行靈活性，即適應出力大幅波動、快速響應各類變化的能力，主要指標包括調(diào)峰幅度、爬坡速率及啟停時間等。目前，國內(nèi)火電靈活性改造的核心目標是充分響應電力系統(tǒng)的波動性變化，實現(xiàn)降低最小出力、
近年來，隨著汽車技術(shù)的發(fā)展，汽車電子產(chǎn)品數(shù)量逐年增加，復雜性日益提高，車內(nèi)IC增長率已超越所有其他的電子領域。現(xiàn)在，越來越多的汽車需要配備高級駕駛輔助系統(tǒng) （ADAS）、車載信息娛樂系統(tǒng)（IVI），大量流媒體數(shù)據(jù)的傳輸要求總線具備更高的傳輸能力。隨著無人駕駛技術(shù)的發(fā)展，汽車需要配備更多的攝像頭、雷達等傳感器，這此感知系統(tǒng)會采集到大量的數(shù)據(jù)，要將這此數(shù)據(jù)快速完整地傳輸?shù)接嬎闾幚韱卧?/div>
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如今，汽車搭載的各種單項駕駛輔助功能正逐步發(fā)展成為高度復雜且相互關(guān)聯(lián)的系統(tǒng)，以促進實現(xiàn)全自動化駕駛。從最早的基于警報的支持功能發(fā)展到輔助駕駛功能（例如車道偏離預警系統(tǒng)），再到能夠部分控制車輛的功能（例如高速公路自主巡航功能或代客泊車功能），
Simufact攜其技術(shù)合作伙伴toolcraft通過一個最佳實踐案例展示了增材制造在生產(chǎn)原型時是如何幫助客戶節(jié)省時間和成本的。
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近年來，世界各國都在3D打印技術(shù)研發(fā)方面投入了大量的人力物力，并希望在3D打印前沿技術(shù)研發(fā)方面取得新進展。在世界各國研發(fā)人員的共同推動下，3D打印前沿技術(shù)日趨成熟，金屬3D打印、激光燒結(jié)等技術(shù)也不斷進步，并逐漸被應用于工業(yè)產(chǎn)品設計及制造過程中。
當前，
有限元分析中，按需要提取模型中某些位置的結(jié)果，但這些位置通常不在節(jié)點或單元形心上。為滿足這一需要，ANSYS/POST1中提供了路徑映射技術(shù)。它能夠虛擬映射任何結(jié)果數(shù)據(jù)到模型的任何路徑上，用戶可以沿路徑作進一步處理或數(shù)學運算，也可以采用圖形、列表或文件等方式輸出結(jié)果。靈活運用該技術(shù)，后處理過程更為方便。
求教,各位可有梁單元(BEAM188)路徑映射技術(shù)應用的實例
