连动未来智能出行，不起眼的传感器和连接器少不了

2019慕尼黑上海电子展

全球连接和传感领域的领先企业TE Connectivity（以下简称“TE”）这家拥有 75 年历史，专注于连接和传感解决方案的供应商，产品涵盖汽车、航空航天、能源、工业、医疗、消费类电子等广泛领域，多达 50 万个品种。其中汽车是 TE 最大业务板块，市场份额超过 40 %。

我们知道的蔚来ES8 配备的汽车高压配电盒（Power Distribution Unit，PDU），就是 TE 作为 Tier 1（一级供应商）提供的产品。

如何加速步入智能连接时代？如何解决汽车传感器和高数据量的运算？如何保证车辆数据传输中的安全与稳定性。满足以上问题我们不能缺少汽车中常用的两件不太起眼的部件，传感器和连接器。

高压辅助用电器

传感器和连接器对自动驾驶的帮助

在2018年我们就感受到汽车产业的在朝着两个方向变革，第一就是汽车电气化，第二就是汽车的网联化与智能化。 就智能化、网联化而言，汽车对于数据量的处理是几何倍数的增长。当发展到无人驾驶，就是对数据运算上的变革，这也对数据的传输和感应提出了更高的要求。实现这场变革，需要整个行业的共同努力。

在自动驾驶领域，车企都在寻求独特卖点，需求多样化。TE 早在08年已经对智能交通、自动驾驶等新领域进行规划和投入，自动驾驶技术发展过程中努力推动连接的标准化，实现规模化生产。在合作模式上，TE 在设计阶段便与客户紧密合作，共同进行产品设计开发。

自动驾驶充分体现了汽车技术智能化、网联化的发展趋势，也对车辆在数据、信号等方面的感知和传输提出了更多更高的要求。

传感解决方案

我们不管汽车的平台架构如何变化，为了满足智能化、网联化，汽车上势必会大量装载各种类型的传感器。比如高清摄像头、激光雷达、毫米波雷达、超声波雷达等，信号传输方面目前使用的4G网络、还有正在建设的5G网络、V2X等，各种分级高速运算平台，决策控制器，以及连接各模块所用的高速连接器和高速数据线束等汽车主干网络。

随着ADAS（先进驾驶辅助系统）的升级，越来越多的汽车都已经满足L2等级的驾驶辅助，随着高速数据传输系统的升级和完善，很多汽车也达到了L3或L4级别的驾驶辅助等级。TE运用高速数据传输解决方案：高速数据连接、车载以太网连接器、小型同轴连接器、高清摄像头连接器、汽车天线等帮助车辆自身实现高级别的驾驶辅助。

车载互联和自动驾驶所需要的连接器

当汽车行业逐渐朝着智能化，网联化发展的时候，对网络传输速度的要求也越来越高，我们不难发现早期的车辆在智能方面的体现是车载娱乐系统，早在上世纪二十年代的时候最经典的车载智能设备就是收音机了，随着用户需求的不断提高逐渐的出现了车载屏幕、USB/AUX，导航系统，随着网络时代的到来汽车上也出现了车载蜂窝网络。

当我我们看到车载显示屏的数量从一块单一的中控屏幕，增到电子仪表、扶手箱全电子显示的时候；当其屏幕尺寸越来越大，从原来的 5 寸到目前主流的 8 寸、10 寸，再到 以特斯拉为代表的12 寸、20 寸显示屏；分辨率和刷新率也会随之升高，从 640*480 提升到 720P，1080P 的车载级显示屏，在到未来汽车上就会出现4K、甚至是8K屏幕来提升用户体验。

整车传感器及连接器布局

车机交互方面，蓝牙和USB 2.0已经在车辆内部随处可见了，在车载连接设备也在伴随着需求在升级。为了满足高速的传输USB 3.1 STD A/USB Type C 和 WiFi 等新一代高速连接协议的引入，提高了车内传输数据的效率，与此同时，用户对车载充电功率的需求也不断提升，从 5V/0.5A 的需求提高到现在的 5V/2A, 乃至 USB Type C 能够达成的 20V/5A，100W 的充电功率。

ADAS（先进驾驶辅助系统）和自动驾驶方面，为主要需求的安全系统应用，是高速数据传输领域。其主要功能分为，感知、判断、决策、执行。这些功能块由大大小小的传感器、ECU 组成，它们每秒收集着数 Gbps 的数据，给中央运算器做处理和判断，以实现正确的驾驶指令。

汽车在不同阶段的数据传输条件不同

汽车的智能化领域传感器包括：高清摄像头，毫米波雷达，激光雷达，以及超声波雷达。同时，为了实现汽车互联，也包含了很多天线模块：4G LTE、5G、V2X、GPS、北斗，等等。新增的 ECU 包括，ADAS 控制模块、雷达控制模块、新一代高速运算平台（高速网关）等。

在这些模块之间，每秒钟的数据传输量少则数百 Mbps，多则有数 10Gpbs。为了实现如此多新增模块之间高速、稳定、可靠、低延时的数据传输，高速数据传输系统就变得非常重要了。然而，要实现汽车的智能网联化，传感器和控制器的增加数量远远不止这些。其中，意义最为深远的就是以太网协议的引入，汽车在很长时间内使用的网络主要以 LIN 总线、CAN 总线，FlexRay 为主要协议，此类协议的速率非常低，一般不超过 1Mbps，但其优势在于搭建架构的成本非常低廉，连接器和线束成本也非常低。在我们对汽车总线的速率要求并不高的时候，CAN 总线等就能够满足需求。

连接解决方案

但是，随着汽车智能化和互联化，新一代汽车芯片对总线速率的要求不断提高，汽车工业需要新一代的总线协议，它既可以达到上百 Mbps 甚至更高的传输速率，又能保证对线束成本和重量的有效控制。

根据 IEEE 以及 OPEN 组织所构建的数据传输协议，汽车以太网总线可以很好地承担此任务。第一阶段的任务是将汽车以太网总线的速率达到 100Mbps，下一个则是 1Gbps，在未来五年甚至可能实现 10Gbps 的可能。当然，这对芯片以及传输系统（连接器+线束）而言都是非常重大的挑战。

总结

从汽车问世至今的百年历史，它的基本功能和用途也在随时科技的发展发生着质的变化。但是近几年汽车的发展可以说是在两个方面发生了变革，第一，动力上又燃油机向电动机的转变、第二，智能化由驾驶员驾驶转变为车辆自动驾驶。这也是近几年我们经常听说的的电动汽车和自动驾驶。

新技术的变革也会重新定义汽车在未来的发展，不单单是传统汽车工业巨头，越来越多的新势力也加入造车大军，特别是具备互联网思维的 IT 科技巨头。

预计未来在未来五年内汽车电气化将以每年4％的增速发展，在新技术领域的发展，例如新能源汽车的动力电池，中国市场已经占有很好的市场和技术优势。（本文首发钛媒体，作者/Seb祺，编辑/项欧）

更多精彩内容，关注钛媒体微信号（ID：taimeiti），或者下载钛媒体App