幾乎每一種重要的車載系統(tǒng)都由半導體芯片、軟件和傳感器組成的復雜網(wǎng)絡進行管理或控制，而所有這一切都協(xié)調一致地工作，才能讓我們的車輛順暢、高效、舒適地行駛。此外，半導體芯片也是日漸普及的信息娛樂系統(tǒng)的核心，后者也正走出豪華汽車，逐漸邁入眾多入門級車型的行列中。

 

毋庸置疑，上述這一技術的到來令人振奮。但它也為未來學家和技術專家敲響了警鐘：他們已經(jīng)意識到電腦、智能電話以及其它互聯(lián)系統(tǒng)已達到臨界數(shù)量，成為黑客們的理想攻擊目標。這些設備通過移動 Wi-Fi 網(wǎng)絡、藍牙、USB 和近場通信 (NFC) 傳感器打開車載系統(tǒng)，帶來了黑客攻擊的風險，業(yè)已成為近來眾多新聞的熱門話題。分析人士預測，到 2025 年2所有當年出廠的新車都將全部聯(lián)網(wǎng)，因而汽車行業(yè)高度重視在車中徹底落實各種嚴格的安全特性，一點兒也不足為奇。

 

圖 1：汽車半導體正蓬勃發(fā)展，據(jù)分析人士預測，到 20201 年每輛汽車使用的芯片數(shù)量將接近1,000 枚，而 2005 年還不足 100 枚。

 

數(shù)10年來，以太網(wǎng)作為全球最受歡迎也是最可靠的網(wǎng)絡技術，一直長期成功并安全地部署在動態(tài)且變化萬千的企業(yè)環(huán)境中。現(xiàn)在，以太網(wǎng)固有的安全特性加上其它大量技術標準的問世，能夠進一步提升其安全性，這激發(fā)了汽車制造商對以太網(wǎng)的濃厚興趣。

 

由于以太網(wǎng)具備高帶寬、高性價比以及使用普遍性等優(yōu)勢，且目前也提供針對車用的各種專用版本，因而以太網(wǎng)正被日益廣泛地部署到車載網(wǎng)絡中。雖然以太網(wǎng)在IT中的主要使用案例是即插即用的動態(tài)網(wǎng)絡，但車載網(wǎng)絡一般是靜態(tài)的，因此可實現(xiàn)精心的網(wǎng)絡設計和配置，從而進一步保障網(wǎng)絡安全。

 

以太網(wǎng)采用的是標準數(shù)據(jù)包格式，其中包括源地址和目標地址，這為驗證、隔離和數(shù)據(jù)整合奠定了基礎。由于車載網(wǎng)絡是已知而且可預測的，因此可對它們的工作進行嚴格的配置和約束。無論是通過靜態(tài)配置還是動態(tài)學習，以太網(wǎng)交換機都可以使用數(shù)據(jù)包地址來實現(xiàn)流量隔離和過濾。換句話說，以太網(wǎng)技術可用來隔離共享物理網(wǎng)絡上不同類型的流量，確保設備只能與本域名內的其他設備進行通信，從根本上將信息娛樂系統(tǒng)與制動系統(tǒng)、轉向系統(tǒng)以及發(fā)動機控制單元 (ECU) 等任務關鍵型應用隔離開來。

 

車載以太網(wǎng)針對汽車應用進行了全面優(yōu)化，憑借其業(yè)經(jīng)驗證的合規(guī)性、性能和保護標準，將整車轉化為一個車輪上的集中安全數(shù)據(jù)中心。

 

圖 2：作為汽車的網(wǎng)絡主干，有線以太網(wǎng)連接的固有安全特性有助于防護車載網(wǎng)絡免遭惡意攻擊、竊聽和未經(jīng)業(yè)務許可的設備的安裝等脅威。

 

開放聯(lián)盟（OPEN Alliance）特別興趣小組（SIG）是一個由汽車行業(yè)廠商和技術提供商于 2011 年年底共同組建的非盈利開放性的行業(yè)聯(lián)盟，旨在將基于以太網(wǎng)的網(wǎng)絡標準在車載網(wǎng)絡應用中廣泛推廣。自成立以來，開放聯(lián)盟的成員已壯大到 300 多個。

 

開放聯(lián)盟一直與IEEE密切合作，以推動進一步的創(chuàng)新與標準發(fā)展。兼容BroadR-Reach規(guī)范的IEEE標準將被最終定為IEEE 100BASE-T1，新一代 IEEE 1000 BASE-T1 技術預計將在2016 年年初發(fā)布。

 

據(jù)分析機構Strategy Analytics 的數(shù)據(jù)顯示：像單對線車載以太網(wǎng)等基于標準的解決方案不僅可加速上市進程，而且還能確?？捎眯?、生命周期、可升級性以及可互操作性。該公司預計，到2020 年，汽車中將部署多達 5 億個以太網(wǎng)端口。

 

諸多世界領先的汽車制造商已將車載以太網(wǎng)技術作為其眾多車型連接解決方案的首選，這其中包括寶馬、捷豹和大眾等。行業(yè)的標準化有望將該技術進一步推廣應用于更廣泛的汽車領域，如中端車型和經(jīng)濟車型等。