TSN的案例
快速了解時間敏感網(wǎng)絡(luò)(TSN)_Part1
因此為了滿足日益增加的網(wǎng)絡(luò)需求，TSN協(xié)議提供了對應(yīng)的解決辦法：
? 高等級的時鐘同步 （Time-Sync）
? 更低的端對端延遲（Quality of Service）
? 高容錯性及高系統(tǒng)魯棒性（Redundancy）
? 安全機制（Security）
圖2列舉了不同功能下的各個TSN協(xié)議。其中，綠色勾選出來的協(xié)議是目前在車載方向應(yīng)用意義較大的協(xié)議。我們會在后面的文章中詳細地介紹各個協(xié)議的機制。
圖2 車載TSN協(xié)議族
以上用一句話總結(jié)：TSN是以太網(wǎng)在車載領(lǐng)域獲得更廣泛應(yīng)用的關(guān)鍵。
車載TSN的應(yīng)用情況
TSN本身的技術(shù)成熟度不低，雖然TSN協(xié)議在車載領(lǐng)域是一個新的技術(shù)，但在工業(yè)自動化領(lǐng)域中TSN已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用。目前歐洲的一些大型OEM已經(jīng)開始應(yīng)用TSN技術(shù)，其中以自動駕駛和輔助駕駛及域間通信等功能為主。預(yù)計2022-2023年，將會有整車應(yīng)用TSN的車型量產(chǎn)。
芯片廠商目前也對TSN協(xié)議族有著良好的支持情況，特別是今明兩年量產(chǎn)的下一代產(chǎn)品，例如NXP的SJA1110和Marvell的88Q6113等，將普遍支持TSN協(xié)議。
TSN協(xié)議介紹
通過上面的介紹，我們已經(jīng)對TSN是什么有了一個初步的認識。下面我們更進一步，通過協(xié)議的機制介紹來了解一下TSN是如何運作的。
總體來看，TSN協(xié)議族主體是一個二層的協(xié)議，屬于IEEE 802.1 協(xié)議體系（這里除了幀搶占的部分協(xié)議802.3bu以外）。因此其Payload形式可以更加靈活，不僅僅局限于IP數(shù)據(jù)幀，還可傳輸自定義的數(shù)據(jù)幀。同時其機制大部分通過硬件來實現(xiàn)，處理的延遲基本可以忽略不計。
展開 RTaW—基于車載以太網(wǎng)TSN的下一代E/E架構(gòu)設(shè)計優(yōu)化工具
RTaW-Pegase（V4.2.7）全面支持CAN（FD）、車載以太網(wǎng)以及TSN協(xié)議的設(shè)計仿真及性能評估。該軟件功能強大且使用便捷，ZeroConfig功能可根據(jù)用戶輸入一鍵式自動完成車載以太網(wǎng)TSN協(xié)議參數(shù)配置工作，優(yōu)化TSN網(wǎng)絡(luò)拓撲以及調(diào)度機制。不斷新增的功能也將在更廣的范圍內(nèi)支持車載網(wǎng)絡(luò)全網(wǎng)時間分析及優(yōu)化。
經(jīng)緯恒潤持續(xù)關(guān)注車載以太網(wǎng)國際新趨勢，為客戶提供各類優(yōu)質(zhì)先進的車載以太網(wǎng)相關(guān)工程咨詢服務(wù)，涉及車載以太網(wǎng)設(shè)計、AVB/TSN量產(chǎn)應(yīng)用、SOA架構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)計和測試等多個領(lǐng)域。RTaW兩年前由經(jīng)緯恒潤引入國內(nèi)，是該公司在中國的重要合作伙伴。恒潤已為國內(nèi)多家知名汽車企業(yè)提供了基于RTaW-Pegase產(chǎn)品的車載以太網(wǎng)TSN設(shè)計工程咨詢服務(wù)，更多資訊請訪問經(jīng)緯恒潤官網(wǎng)或官微。
[1]O. Creighton, N. Navet, P. Keller, J. Migge, “Towards Computer-Aided, Iterative TSN-and Ethernet-based E/E Architecture Design,” IEEE Standards Association (IEEE-SA) Ethernet & IP @ Automotive Technology Day, 2020.
[2]J. Yoshida, “Unveiled: BMW’s Scalable AV Architecture,” EE|Times, 4 2020.
展開 TSN協(xié)議之冗余協(xié)議
TSN協(xié)議目前在車內(nèi)的應(yīng)用暫處于預(yù)研階段，但隨著智能駕駛的發(fā)展、域控制器及中央計算單元架構(gòu)的演化及車規(guī)級芯片的量產(chǎn)，其必將在車載網(wǎng)絡(luò)中發(fā)揮越來越重要的作用。
面向智能汽車的以太網(wǎng)開發(fā)及測試解決方案
此外，隨著智能化、網(wǎng)聯(lián)化和電子電氣架構(gòu)的變革，經(jīng)緯恒潤積極開拓相關(guān)業(yè)務(wù)范圍，在TSN, SOA 和HPC等前沿領(lǐng)域亦取得了較多成果。
最新研發(fā)產(chǎn)品及技術(shù)成果簡介
TSN設(shè)計及測試服務(wù)：TSN以網(wǎng)絡(luò)低延遲、高魯棒性及高安全性的優(yōu)勢，可應(yīng)用到未來的車載網(wǎng)絡(luò)中。結(jié)合國外合作伙伴的量產(chǎn)經(jīng)驗，經(jīng)緯恒潤在行業(yè)內(nèi)提供TSN技術(shù)的咨詢服務(wù)，包括TSN的應(yīng)用場景分析，TSN需求規(guī)范開發(fā)及系統(tǒng)設(shè)計，TSN測試開發(fā)及實施等。
HPC（High Performanc Computing）通信設(shè)計服務(wù)：HPC兼具高性能算力和SOA的靈活性，包括千兆以太網(wǎng)在內(nèi)的多種通信方式已經(jīng)成為板內(nèi)通信的重要選擇。經(jīng)緯恒潤可提供HPC內(nèi)部通信、時鐘同步、診斷刷寫、休眠喚醒、功能安全、信息安全等設(shè)計服務(wù)。
SOC（Service Oriented Communication）設(shè)計服務(wù)：經(jīng)緯恒潤可滿足SOA需求的車內(nèi)（SOME/IP，DDS等）、車云（MQTT，HTTP等）通信協(xié)議一體化設(shè)計咨詢服務(wù)。
AETP（Automotive Ethernet Test Package）：經(jīng)緯恒潤自主車載以太網(wǎng)測試套件，已在多個客戶量產(chǎn)車型中應(yīng)用。覆蓋TC8 v3.0 Layer 3-7層 TCP/IP、SOME/IP 的多種測試用例，此外，還支持IOP、AVB、TSN、System的自動化測試。
千兆物理層IOP測試系統(tǒng)：經(jīng)緯恒潤可提供千兆車載以太網(wǎng)IOP自動化測試系統(tǒng)，且兼容車載百兆IOP測試。
最新研發(fā)產(chǎn)品及技術(shù)成果
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展開 
經(jīng)緯恒潤以太網(wǎng)開發(fā)及測試方案，助力智能汽車落地
此外，隨著智能化、網(wǎng)聯(lián)化和電子電氣架構(gòu)的變革，經(jīng)緯恒潤積極開拓相關(guān)業(yè)務(wù)范圍，在TSN、SOA 和DDS等前沿領(lǐng)域亦取得了較多成果。
面向服務(wù)的通信設(shè)計
經(jīng)緯恒潤參與多款SOA架構(gòu)量產(chǎn)車型研發(fā)，可提供SOA架構(gòu)下的通信設(shè)計咨詢服務(wù)。經(jīng)緯恒潤具備豐富的面向服務(wù)通信設(shè)計經(jīng)驗，可實現(xiàn)與架構(gòu)開發(fā)內(nèi)容的有效銜接，提升整車架構(gòu)開發(fā)效率。
TSN通信設(shè)計及仿真
經(jīng)緯恒潤完成的國內(nèi)量產(chǎn)車型TSN項目案例，可提供TSN開發(fā)咨詢服務(wù)，包括TSN的應(yīng)用場景分析，TSN需求開發(fā)及系統(tǒng)設(shè)計，TSN實物demo搭建等。
DDS通信設(shè)計
經(jīng)緯恒潤積累了豐富的DDS開發(fā)經(jīng)驗，并可提供DDS開發(fā)咨詢服務(wù)，包括DDS應(yīng)用場景分析、需求規(guī)范開發(fā)、通信系統(tǒng)設(shè)計、數(shù)據(jù)庫開發(fā)等。
AETP（Automotive Ethernet Test Package）
經(jīng)緯恒潤自研的車載以太網(wǎng)自動化測試套件AETP已經(jīng)實現(xiàn)對于TC8測試用例的全覆蓋，并且擴充了診斷刷寫、網(wǎng)關(guān)路由、DDS、TSN協(xié)議等測試模塊。
SOA服務(wù)接口測試
經(jīng)緯恒潤創(chuàng)立基于樁函數(shù)的服務(wù)接口測試方法，形成標(biāo)準(zhǔn)測試規(guī)范，并開發(fā)基于INTEWORK-TAE環(huán)境的標(biāo)準(zhǔn)測試模塊，可有效提升主機廠在SOA測試方面的效率。
展開 關(guān)于3GPP 5G第16版標(biāo)準(zhǔn)，你想知道的全在這里！
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時間敏感網(wǎng)絡(luò) (TSN) 中的5G
TSN是由IEEE 802.1工作組的時間敏感網(wǎng)絡(luò) (TSN) 任務(wù)組開發(fā)的一系列標(biāo)準(zhǔn)。TSN將充當(dāng)信息技術(shù)網(wǎng)絡(luò)（管理業(yè)務(wù)流程和分析）與操作技術(shù)網(wǎng)絡(luò)（管理在生產(chǎn)車間運行的實際設(shè)備）之間的重要橋梁。
TSN系列標(biāo)準(zhǔn)將為時間關(guān)鍵型數(shù)據(jù)提供具有準(zhǔn)確性保證的網(wǎng)絡(luò)，非常適用于從傳感器、計算機視覺應(yīng)用等接收數(shù)據(jù)的控制系統(tǒng)。
現(xiàn)在，工業(yè)4.0和工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)（IIoT）已在汽車、石油和天然氣、公用事業(yè)、食品和飲料、制藥等工業(yè)垂直市場中進行部署。
具有先進無線連接性能的5G正在徹底改變工業(yè)制造過程，而第16版標(biāo)準(zhǔn)將提高從計算機視覺和傳感器接收數(shù)據(jù)的控制系統(tǒng)所需的時間關(guān)鍵型數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。5G高度依賴于各種工業(yè)控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)流量的低延遲時間以及極為可靠的確定性能力。
TSN與5G融合技術(shù) (TSN-over-5G) 將支持在5G網(wǎng)絡(luò)之上融合TSN服務(wù)，以使諸如傳感器和執(zhí)行器之類的工業(yè)設(shè)備能夠有效地與工業(yè)控制器進行無線和確定性通信。工業(yè)4.0解決方案需要這項技術(shù)來幫助改善工廠系統(tǒng)。
通過5G系統(tǒng)之上的TSN同步和TSN以太網(wǎng)操作、5G超可靠低延遲 (URLLC) 傳輸、5G端到端服務(wù)質(zhì)量 (QoS) 管理以及智能調(diào)度算法，使TSN-over-5G成為可能。
展開 gPTP，自動駕駛時間同步里的“有趣靈魂”
而TSN作為一種可以基于車載以太網(wǎng)提供確定性和實時性數(shù)據(jù)傳輸?shù)娜戮W(wǎng)絡(luò)技術(shù)，開始進入到自動駕駛產(chǎn)業(yè)上下游的視野。
TSN的確定性和實時性優(yōu)勢是建立在精確的時間同步基礎(chǔ)之上，而TSN中用于實現(xiàn)精確時間同步的協(xié)議是IEEE 802.1AS，也就是業(yè)界常說的gPTP。在《時間同步，自動駕駛里的花好月圓》這篇文章中，作者介紹了PPS+PTP的全域架構(gòu)下時間同步系統(tǒng)方案，可以認為是TSN產(chǎn)業(yè)尚未成熟背景下的一種最佳選擇。而隨著TSN上下游產(chǎn)業(yè)的成熟，以及自動駕駛量產(chǎn)落地的推進，PPS+gPTP必將契合全域架構(gòu)/中央計算架構(gòu)下自動駕駛功能的需求。
本文以gPTP為切入點，介紹TSN下一種更精確的時間同步方法，同時介紹適合自動駕駛量產(chǎn)落地路上一種更優(yōu)的時間同步架構(gòu)方案。
TSN的前情回顧
TSN（Time-Sensitive Networking，時間敏感型網(wǎng)絡(luò)）技術(shù)的前身是AVB（Audio/Video Bridging，音視頻橋接）技術(shù)。在以太網(wǎng)音視頻傳輸領(lǐng)域，如果音頻和視頻信息沒有嚴格的時序規(guī)則以及不具有可預(yù)測的延遲，則會出現(xiàn)聲音和畫面不一致的現(xiàn)象。而高清的音頻和視頻數(shù)據(jù)傳輸，帶寬需求極大，實時性要求又非常高。
展開 萬字綜述：域控制器四大支柱
EAVB主要在針對多媒體數(shù)據(jù)，適用面太窄，2012年11月，EAVB工作小組改名TSN工作小組。TSN是一系列標(biāo)準(zhǔn)的集和。TSN的核心應(yīng)用是異構(gòu)性網(wǎng)絡(luò)的實時、高可靠性，高時鐘同步性數(shù)據(jù)交換。也就是說主要用于骨干傳輸網(wǎng)，而非節(jié)點。汽車、工業(yè)自動化是主要應(yīng)用場合，這些場合至少有兩種以上的傳輸總線，通常是CAN和以太網(wǎng)，汽車則還有MOST、Flexray、LIN、PSI5、CAN-FD等，這些是用戶習(xí)慣、成本和研發(fā)成果復(fù)用性決定的，不可能改變。如果非異構(gòu)性網(wǎng)絡(luò)，TSN優(yōu)勢不明顯。TSN也可用于5G，5G的前傳Fronthaul采用的就是TSN 802.1CM標(biāo)準(zhǔn)。
TSN標(biāo)準(zhǔn)包括時鐘同步、超高可靠性、低延遲、資源管理四大類，紫色字體為尚未完成，截至2020年1月，2020年6月19日，802.1AS-2020版已經(jīng)完成。
下面介紹TSN的關(guān)鍵標(biāo)準(zhǔn)
時間同步
所有通信問題均基于時鐘，確保時鐘同步精度是最為基礎(chǔ)的問題，TSN工作組開發(fā)基于IEEE1588的時鐘，并制定新的標(biāo)準(zhǔn)IEEE802.1AS-Rev。它用于實現(xiàn)高精度的時鐘同步。對于TSN而言，其最為重要的不是“最快的傳輸”和“平均延時”，而是“最差狀態(tài)下的延時”—這如同“木桶理論”，系統(tǒng)的能力取決于最短的那塊板，即對于確定性網(wǎng)絡(luò)而言，最差的延時才是系統(tǒng)的延時定義。
IEEE1588 協(xié)議，又稱 PTP（ precise time protocol，精確時間協(xié)議），可以達到亞微秒級別時間同步精度，于 2002 年發(fā)布 version 1，2008年發(fā)布 version 2。
展開 汽車以太網(wǎng)會最終勝出嗎？
這就是為以太網(wǎng)開發(fā)時間敏感型網(wǎng)絡(luò)（TSN）功能的動機。
Avnu聯(lián)盟主席、英特爾的技術(shù)營銷戰(zhàn)略家Greg Schlechter說：“TSN始于AVB（A/V bridging）。然后，在汽車領(lǐng)域，他們說，‘我們需要在將A/V用到車上’。因此，我們進行了改進。而現(xiàn)在工業(yè)界也開始接受它，航空業(yè)也在關(guān)注它。”
TSN指的是可以為不同的應(yīng)用所選擇的一組功能。顧名思義，它涉及到在交付時間保證下交付時間敏感的流量的能力。這是基礎(chǔ)以太網(wǎng)無法做到的，因為它是一個盡力而為的協(xié)議。
TSN功能包括流量整形、帶寬預(yù)留、減少延遲、搶占和處理實時要求。這些都是針對車輛內(nèi)不同功能的整體服務(wù)質(zhì)量需求。
但是，如果以太網(wǎng)在信息娛樂系統(tǒng)中可以發(fā)揮作用，就出現(xiàn)了一種觀點，認為它也可能被用于車內(nèi)其它網(wǎng)絡(luò)。包括其他對時間敏感的控制功能，普通的以太網(wǎng)可能無法處理，但帶有TSN的以太網(wǎng)可以處理。
Synopsys的高級產(chǎn)品營銷經(jīng)理John Swanson說：“當(dāng)你踩下剎車時，在車輛完全停止之前還有一段時間。你不希望你孩子在玩的游戲干擾到網(wǎng)絡(luò)。異步流量整形器讓你更加靈活。如果你有足夠的余量和帶寬，TSN可以讓你保證所有的東西都能實現(xiàn)，而無需所有詳細的網(wǎng)絡(luò)工程。”
展開 車載通訊系統(tǒng)：車載以太網(wǎng)的協(xié)議簇泛讀
3、AVB&&TSN協(xié)議，更應(yīng)該稱之為協(xié)議簇，正常的AVB協(xié)議發(fā)展成為今天的TSN協(xié)議，這部分內(nèi)容是車載以太網(wǎng)相對比較獨特的部分，TSN協(xié)議族包含了定時與同步、延時、可靠性、資源管理這四個類別的子協(xié)議。
TSN協(xié)議相對而言包含了眾多的協(xié)議內(nèi)容，但是TSN協(xié)議是在二層以上，建立在數(shù)據(jù)鏈路層的上的協(xié)議簇：
Published TSN Standards
Referred to AVB standards
Ongoing TSN Projects
車載以太網(wǎng)協(xié)議——網(wǎng)絡(luò)層
車載以太網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)層支持的協(xié)議應(yīng)該有很多，但是我們實際的使用中主要是兩個：ARP協(xié)議和IP協(xié)議。
ARP協(xié)議：控制報文協(xié)議，也稱地址解析協(xié)議，是根據(jù)IP地址獲取物理地址的一個TCP/IP協(xié)議。它可以解決同一個局域網(wǎng)內(nèi)主機或路由器的IP地址和MAC地址的映射問題。
IP協(xié)議：
主要是包含了IPv4和IPv6兩個版本，工作中IPv4最為主要和常用。IP主要包含三方面內(nèi)容：IP編址方案、分組封裝格式及分組轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)則。
對于CIDR（無類域間路由），無類域間路由（Classless Inter-Domain Routing，CIDR）它不區(qū)分A 類、B 類、C 類地址，而是使用CIDR 前綴的值指定地址中作為網(wǎng)絡(luò)ID 的位數(shù)。這個前綴可以位于地址空間的任何位置，讓管理者能夠以更靈活的方式定義子網(wǎng)，以簡便的形式指定地址中網(wǎng)絡(luò)ID 部分和主機ID 部分。
展開 輕量、便捷、高效—經(jīng)緯恒潤AETP助力車載以太網(wǎng)測試
此外，為了滿足車載網(wǎng)絡(luò)日益復(fù)雜的通信需求（時延、抖動、Qos需求），越來越多的協(xié)議被使用，如DDS、TSN等，隨之而來的則是更多新技術(shù)的測試驗證需求。
經(jīng)緯恒潤自主研發(fā)的車載以太網(wǎng)AETP（Automotive Ethernet Test Package）測試套件覆蓋全面，滿足車載以太網(wǎng)各個協(xié)議棧的測試需求，使用簡單且擴展性好，有助于提高測試質(zhì)量、縮短測試周期。
AETP歸屬于經(jīng)緯恒潤INTEWORK產(chǎn)品線，是基于測試軟件INTEWORK-TAE開發(fā)的車載以太網(wǎng)測試套件。AETP測試范圍覆蓋全面，既能夠完成TC8 V3.0國際標(biāo)準(zhǔn)測試，也能夠滿足主機廠自定義的車載以太網(wǎng)測試需求；AETP擁有輕量化的測試環(huán)境、便捷的操作模式以及高效的二次開發(fā)環(huán)境等特點，具有廣泛的應(yīng)用場景。同時，隨著車載以太網(wǎng)技術(shù)不斷發(fā)展，經(jīng)緯恒潤AETP也基于以往版本的基礎(chǔ)上，不斷進行更新迭代，滿足新興的AVB/TSN、DDS測試、服務(wù)接口測試等需求。
經(jīng)緯恒潤于2013年開始以太網(wǎng)車載業(yè)務(wù)的技術(shù)預(yù)研和布局。目前，車載以太網(wǎng)團隊已經(jīng)為五十余位客戶提供了開發(fā)及測試咨詢服務(wù)，助力整車廠實現(xiàn)高效、可靠的產(chǎn)品測試。未來，經(jīng)緯恒潤將繼續(xù)緊跟智能駕駛行業(yè)發(fā)展趨勢，聚焦智能化和網(wǎng)聯(lián)化技術(shù)變革，持續(xù)創(chuàng)新，為汽車行業(yè)發(fā)展貢獻自己的一份力量！
展開 
技術(shù) | 解鎖L2/3級自動駕駛的汽車架構(gòu)
圖 2：自適應(yīng)AUTOSAR，包括經(jīng)典AUTOSAR軟件組件集成
以太網(wǎng)和作為中介的TSN
大多數(shù)控制單元通過以太網(wǎng)與傳感器和執(zhí)行機構(gòu)通信。通過基于音頻視頻橋接（AVB）協(xié)議擴展的時間敏感網(wǎng)絡(luò)（TSN），用于實現(xiàn)安全性第一的可靠通信。TSN標(biāo)準(zhǔn)專為對安全和實時性有嚴格要求的系統(tǒng)開發(fā)，如ADAS（高級駕駛員輔助系統(tǒng)）和自動駕駛。此外，以太網(wǎng)可用于將信息娛樂系統(tǒng)連接到互聯(lián)網(wǎng)和汽車制造商的后端系統(tǒng)。
FlexRay是這場技術(shù)變革的失敗者。現(xiàn)在只有少數(shù)幾家整車廠采用現(xiàn)場總線系統(tǒng)，并且很快就將被取代。CAN和CAN FD（具有靈活數(shù)據(jù)傳輸速率的CAN）仍將繼續(xù)用于連接傳感器和執(zhí)行機構(gòu)或小型的IO（輸入/輸出）控制單元。
IO設(shè)備和中央計算機通過由BMW集團在2011年提出的面向服務(wù)的通信接口進行通信：“scalable service-oriented middleware over IP”，縮寫為SOME/IP。它基于Ethernet和TCP/IP協(xié)議系列。其關(guān)鍵點在于SOME/IP可以將已定義的應(yīng)用接口自動映射到數(shù)據(jù)包。SOME/IP的優(yōu)勢在于它甚至可以集成到小型設(shè)備中，并實現(xiàn)快速啟動整個系統(tǒng)。
功能架構(gòu)
除了上面介紹的主要由AUTOSAR聯(lián)盟提出，并在Elektrobit的AUTOSAR產(chǎn)品系列EB tresos中已經(jīng)實施的基礎(chǔ)軟件需求之外，行業(yè)對功能模塊之間采用已定義接口的功能架構(gòu)的需求也越來越明確。通用標(biāo)準(zhǔn)化接口的優(yōu)勢在于可以靈活地替換某些模塊，可以將其作為產(chǎn)品進行購買或出售。
展開 中國智能制造產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的10大新趨勢
趨勢9：
TSN和5G技術(shù)將引領(lǐng)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展。
TSN即時間敏感網(wǎng)絡(luò)，它與5G技術(shù)主要用于解決工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)難題。在技術(shù)應(yīng)用方面，目前由中國新科集團、烽火科技、大唐移動與中國移動合作，建成了全國首個全流程5G智能制造生產(chǎn)線。該生產(chǎn)線基于5G的工業(yè)控制互操作，工廠自動化線體效率提升了70%，總體制造運營效率較改造前提升30%以上。此外，中國商飛聯(lián)合中國聯(lián)通和華為，建成全球首個5G工業(yè)園區(qū)，并同步建設(shè)5G云端，具備了海量數(shù)據(jù)的人工智能飛機處理能力。
趨勢10：
工藝裝備的智能化將成為制造業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展的突破口。
未來核心工藝裝備與人工智能融合，實現(xiàn)工藝裝備的智能化，將成為制造業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展的突破口。
聚焦強基礎(chǔ)補短板
解決制造業(yè)“卡脖子”問題
基于這十大新趨勢，董凱等專家建議，無論是產(chǎn)業(yè)政策引導(dǎo)，還是企業(yè)智能化建設(shè)，都應(yīng)鼓勵深入挖掘工業(yè)服務(wù)的價值；面向工業(yè)客戶，積極尋找創(chuàng)新可盈利的新商業(yè)模式；努力實現(xiàn)工業(yè)服務(wù)與新一代信息技術(shù)融合發(fā)展；打造面向全產(chǎn)業(yè)鏈的工業(yè)服務(wù)產(chǎn)品體系；進一步加強政府的政策性引導(dǎo)；協(xié)同創(chuàng)新，打造智能遠程運維創(chuàng)新中心，以服務(wù)為核心整合多方資源。
合肥市委政研室副主任范觀兵說，工業(yè)基礎(chǔ)不牢、關(guān)鍵零部件等“卡脖子”問題突出是我國制造業(yè)發(fā)展面臨的兩大主要難題，政策導(dǎo)向必須堅持聚焦強基礎(chǔ)和補短板兩大關(guān)鍵點。實踐證明，抓住這兩大關(guān)鍵點就會出效益。
以合肥家電制造業(yè)為例，過去雖然企業(yè)數(shù)量多、產(chǎn)量大，但基礎(chǔ)薄弱、質(zhì)量效益差。近年來，合肥從做強產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)、做長家電產(chǎn)業(yè)鏈入手，形成了“龍頭企業(yè)—大項目—產(chǎn)業(yè)鏈—制造基地—產(chǎn)業(yè)集群”的模式。家電制造不僅成為合肥首個千億級產(chǎn)業(yè)，還帶動液晶面板這一新的千億級高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)崛起，實現(xiàn)了傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)和新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的雙提升。
展開 技術(shù)分享 | 車載以太網(wǎng)技術(shù)的深度解析與核心應(yīng)用
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(luò)(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(shè)計：減少線束重量和復(fù)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(chǔ)設(shè)施，其應(yīng)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(luò)，以太網(wǎng)支持多媒體數(shù)據(jù)的低延遲傳輸。
（2）集中式電子電氣架構(gòu)(EEA)轉(zhuǎn)型
域控制器/中央計算架構(gòu)：傳統(tǒng)分布式ECU架構(gòu)線束復(fù)雜，而以太網(wǎng)支持域間高速通信（如智駕域、座艙域、動力域互聯(lián)），減少線束重量（特斯拉Model 3采用以太網(wǎng)后線束長度縮短50%）；
軟件定義汽車(SDV)：支持OTA升級、功能動態(tài)部署，以太網(wǎng)的IP化特性便于云端協(xié)同和軟件更新。
（3）實時性與確定性
時間敏感網(wǎng)絡(luò)(TSN)：通過IEEE 802.1標(biāo)準(zhǔn)（如時間同步、流量整形）保障關(guān)鍵任務(wù)（如剎車控制、ADAS）的低延遲（<1ms）和確定性，避免傳統(tǒng)以太網(wǎng)的"盡力而為"問題；
多業(yè)務(wù)共存：可同時傳輸安全關(guān)鍵數(shù)據(jù)（控制指令）和非關(guān)鍵數(shù)據(jù)（娛樂流量），互不干擾。
展開 車載以太網(wǎng)技術(shù)發(fā)展與測試方法
4）基于時間敏感網(wǎng)絡(luò)的時間同步功能（TSN）對接收到的時間同步的幀正確處理的功能。
5）服務(wù)品質(zhì)（QoS）
對優(yōu)先級流量正確處理和實現(xiàn)不同流量整形策略的功能，包括基于優(yōu)先級的服務(wù)品質(zhì)、基于WRR轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包功能、PCP字段覆蓋功能、優(yōu)先級映射功能、支持漏桶算法功能等。
6）配置功能
運行中可重新配置的功能，端口可單獨配置功能、配置完成前支持在 "禁止轉(zhuǎn)發(fā)"模式下啟動的功能、讀回配置信息功能、支持鎖定配置項功能等。
7）過濾功能
在接收端口是否能按照設(shè)定，對接收到的數(shù)據(jù)幀進行過濾的功能，包括端口廣播保護功能、通用過濾需求、與 VLAN相關(guān)的過濾規(guī)則、基于上層地址的過濾規(guī)則等。
8）診斷功能
計數(shù)器能否正確計數(shù)診斷、線纜和連接狀態(tài)反饋功能的診斷等。
測試過程中，可以將測試平臺作為流量發(fā)生器，發(fā)送不同類型的數(shù)據(jù)報文，由與之相連的計算機上的軟件對報文的類型進行配置，在軟件上對測試項的結(jié)果進行檢查。與DUT相連的計算機也對DUT的工作模式進行配置。測試連接示意圖如圖4所示。
圖4交換機測試連接示意圖
3.3 協(xié)議一致性測試
協(xié)議一致性測試(protocol conformance test），指的是檢驗開放系統(tǒng)互連（OSI）產(chǎn)品的協(xié)議實現(xiàn)與 OSI協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)一致性程度的測試。
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