實現(xiàn)車載媒體導向傳輸系統(tǒng)的方案研究

據(jù)研究顯示，駕駛輔助系統(tǒng)能夠?qū)︸{駛者駕駛行為和安全具有積極作用，另外還能保護環(huán)境，提高交通效率。隨著導航功能、交通信息功能還有攝像系統(tǒng)、距離控制、航線保持等功能的飛速增長，系統(tǒng)功能之間已經(jīng)不再獨立，而是呈現(xiàn)互相合作的關系，各功能之間的無縫集成更是追求的目標。

高級駕駛輔助系統(tǒng)(ADASS)與許多不同的車載電子系統(tǒng)連接。和人體一樣，車內(nèi)各輔助系統(tǒng)功能之間也必須互相配合：傳感器(雷達、攝像頭、超聲波);處理單元;執(zhí)行器(轉(zhuǎn)向盤、制動踏板、電子穩(wěn)定控制、安全氣囊)。那么多系統(tǒng)使用起來情況繁雜，這就需要系統(tǒng)功能之間的信息交流，很明顯，充足的網(wǎng)絡基礎設施建設對提高駕駛輔助系統(tǒng)的效率是至關重要的。駕駛輔助系統(tǒng)的功能范圍正在逐漸擴大，并將成為E/E生態(tài)系統(tǒng)的組成部分。

為了駕駛輔助系統(tǒng)和娛樂信息系統(tǒng)的無縫連接協(xié)作，在網(wǎng)絡技術方面需要達到特定的要求。這些先決條件是需要高度集成多通道網(wǎng)絡;實時確認和低延遲性;靈活的可擴展性結構;高帶寬;安全性和穩(wěn)定性。因此，具備固有同步性的多通道網(wǎng)絡是首選。

更進一步的優(yōu)勢比如技術成熟度、成本效益、可靈活的拓撲結構以及媒體定向系統(tǒng)(MOST)中的參數(shù)。媒體定向傳輸系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)所有功能數(shù)據(jù)流的同時傳輸，這些服務功能數(shù)據(jù)均同步。

最新一代的媒體定向傳輸系統(tǒng)MOST150，能夠支持IP協(xié)議數(shù)據(jù)通信，提供為汽車準備的以太網(wǎng)通道，可配置帶寬從0到每秒150兆字節(jié)。通過這個方法，MOST為那些基于IP通信的應用提供了數(shù)據(jù)傳輸通道，其中包括無線網(wǎng)絡設備和C2C設備以及C2X設備。

MOST架構中采用功能模塊概念，包括功能明確的編程接口，這么做能使娛樂交互應用和傳感器接口標準化。

數(shù)據(jù)包傳輸

以太網(wǎng)連接適用于并不穩(wěn)定的網(wǎng)絡連接情況下，連接到計算機系統(tǒng)，它能夠在較廣的范圍內(nèi)達到數(shù)據(jù)傳輸?shù)哪康?。每個數(shù)據(jù)包被封裝后經(jīng)過重新尋址和控制信息到達目的地，并且傳輸速度非?？臁?/p>

IP地址連接給發(fā)送e-mail、瀏覽網(wǎng)頁和數(shù)據(jù)移動提供了很大幫助。以太網(wǎng)中帶有沖突檢測的載波偵聽多路存取(CSMA/CD)架構的問題是當有碰撞發(fā)生時可能會被檢測到，并且當參與到以太網(wǎng)中的數(shù)據(jù)過多時，其傳輸速率會大大降低，有時會導致多次重新連接到網(wǎng)絡。該系統(tǒng)具有不確定性，網(wǎng)絡傳輸?shù)难舆t變化很大。音頻、視頻和其他需要持續(xù)運作的應用程序一旦被打斷則會嚴重影響使用感受，所以以太網(wǎng)連接的缺點很明顯。

控制信息數(shù)據(jù)必須在一個預定的時間內(nèi)到達，可以通過緩沖的形式保持網(wǎng)絡流暢，但是例如車載攝像頭或駕駛輔助系統(tǒng)中的傳感器等設備關系到駕駛安全，不允許任何的緩沖，一切數(shù)據(jù)必須是實時數(shù)據(jù)。折中方案需要一個額外的硬件，所謂數(shù)據(jù)緩沖的方法只是停留在理論階段，而不適用于真正的實時傳輸。

所有的網(wǎng)絡接口都需要連接到交換機，增加硬件設備和成本超過了目前的以太網(wǎng)收發(fā)器。以太網(wǎng)音頻視頻橋接(Audio Video Bridging)增加硬件來分配時鐘，提供分配每個時間包的時間戳消息，并提供預留帶寬和數(shù)據(jù)包優(yōu)化功能機制。

流傳輸

IP數(shù)據(jù)包尋址傳送信息需要大量的開銷。加入尋址信息并且打斷數(shù)據(jù)包的傳送然后檢查通過一個設備的數(shù)據(jù)包，這么做浪費的大量的帶寬。數(shù)據(jù)包通過系統(tǒng)的延遲時間也不確定，他們需要將數(shù)據(jù)包解壓縮并且使數(shù)據(jù)進入持續(xù)的數(shù)據(jù)流中，通過A/V解碼器處理這些數(shù)據(jù)。

對于這類傳輸形式，流傳輸和媒體導向系統(tǒng)傳輸具有明顯的優(yōu)勢。媒體導向系統(tǒng)傳輸控制通道用來將數(shù)據(jù)放于一幀內(nèi)，其中一個渲染器可以隨時讀取這一幀的數(shù)據(jù)。一旦完成這種設置，只有A/V數(shù)據(jù)能夠被傳輸，沒有任何尋址傳輸或計時信息。

通過MOST150，將沒有必要強制所有的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成一個特定的格式，以適應單一的傳輸協(xié)議，因為它具有一個專用的以太網(wǎng)通道。這個通道能夠傳輸標準的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包，無需經(jīng)過高級別的以太網(wǎng)堆棧，通過MOST網(wǎng)絡傳輸。

MOST150智能網(wǎng)絡接口控制器(INIC)，甚至有以太網(wǎng)式的媒體訪問控制(MAC)地址，這樣以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包能夠在正確的地方被提取并且傳遞給其他標準的以太網(wǎng)設備，這個過程不需要交換機或其它任何硬件設備。流數(shù)據(jù)可以并行傳送。

整個汽車網(wǎng)絡管理基礎設施建設的加強有助于汽車更好的利用以太網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸功能。面向汽車開發(fā)和制造系統(tǒng)的完整的工具鏈已經(jīng)存在，并且準備在MOST中加入以太網(wǎng)功能。

MOST流通道不需要獨立的堆棧數(shù)據(jù)結構。數(shù)據(jù)可以只是被傳輸進網(wǎng)絡。傳輸延遲低對于自動數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是好事，終端到另一個終端的傳輸延遲，包括壓縮數(shù)據(jù)和解壓數(shù)據(jù)也只是幾毫秒的時間。

MOST包括所有的汽車行業(yè)的軟件層，并不需要新的汽車網(wǎng)絡管理堆棧數(shù)據(jù)結構。從技術角度來看，沒有必要將汽車所需的網(wǎng)絡基礎設施種類給定死。不論是數(shù)據(jù)包傳輸還是流傳輸都是可以適應的，設計師可以根據(jù)實際情況利用最佳的傳輸方案。