INICnet™ 技术简化车载音频和声学功能的实现
时间:2020-06-05 11:38来源:Microchip Technology Inc
摘要:全新的INICnet技术不但可提供所有必需的音频功能(例如以高质量服务和低延时并行传输多个音频和视频通道),而且无需配备其他硬件或软件。
多年来,汽车行业一直在努力提高联网技术在车辆中的普及程度。愿景是建立一个“单一技术网络”,而目前的解决方案是采用在满足汽车需求的其他领域拥有可靠业绩记录的以太网技术。这种方案虽然解决了许多汽车联网难题,但是在某些信息娱乐、音频和声学用例中也带来了其他挑战。特别是音频信号传输方面,需要配备大量昂贵的硬件和软件组件,这是当前面临的主要挑战。而克服每一项挑战都将是一个复杂且耗资巨大的过程,并且可能会增加设计的风险与成本,影响新车上市时间。
相比之下,全新的INICnet技术不但可提供所有必需的音频功能(例如以高质量服务和低延时并行传输多个音频和视频通道),而且无需配备其他硬件或软件。此外,这项技术还提供以太网/IP通道,支持软件下载(包括无线OTA)和诊断等用例,以及与汽车网络的其他部分无缝连接。
但是,汽车领域目前已经拥有众多协议,为什么还需要另一种开放标准呢?
通过分析当今汽车行业面临的挑战,我们可以找到答案。为了应对消费类产品的快速更新换代,业界往往一边致力于提高创新性,一边努力尝试节省成本。而这项挑战的核心是汽车电子。从图1中可以看出,典型车辆中的电子元件数量正在逐年迅速增加,再加上车辆电气化的三大趋势(即更复杂的驾驶员辅助、自动驾驶和不断增强的车内连接),完全不会有减缓的迹象。
这导致车辆内部的不同组件与其基础结构之间存在大量数据交换,而且未来只会不断增加。这给车载网络带来了新的负担,传统的车载网络通常是基于域的网络(例如CAN、Flexray、LIN和MOST),可根据通信的带宽和实时要求涵盖不同类型数据的专用任务。因此,将基于域的架构替换为主干方案变得越来越普遍,在主干方案中,基于非屏蔽双绞线(UTP)的高速以太网主干网络可以满足联网要求。
当前,以太网已成为一种成熟且价格合理的技术,它在市场上表现出明显的优势。UTP可以帮助降低开发成本、减少项目风险和缩短新车上市时间。但是,并非在车载网络内交换的所有数据本身都可以作为数据包数据使用。
以信息娱乐系统、声学应用(例如,主动降噪(ANC))和乘客间交流中的音频数据为例,通过以太网实现此类应用意味着需要使用音频视频桥接(AVB)等特殊标准,这些标准可满足音频应用的所有要求(例如同步、低延时和可靠性),但在软件中实现起来非常复杂并且要求具备专门用于处理网络的高性能计算能力。高性能单片机上复杂软件协议栈的实现成本可能会抵消网络标准的所有优势。
那么,业界如何在不增加实现成本的情况下为音频、声学和信息娱乐系统部署网络标准呢?
INICnet技术有以下两种不同的速度等级(带宽效率高达95%以上):50 Mbps或150 Mbps。两种选项均支持环型或菊花链,50 Mbps通过UTP实现,而150 Mbps通过同轴电缆实现。
INICnet技术支持幻象电源并提供全面的诊断,无需额外的触发电缆。图2说明了INICnet技术和以太网网络如何共存。这种网络架构的优势在于,音视频应用可以基于INICnet技术运行,因为这种技术以本机格式处理音频或视频数据,从而帮助开发人员将更多精力集中在他们的应用上,减少在复杂的数据转换或网络任务方面的投入。另一大优势是,由于INICnet技术支持本地以太网数据包,并通过其设备之一(例如中央处理单元)连接到车辆主干网的其余部分,因此可以通过无线方式快速更新每个INICnet设备中的固件。中央处理单元中不需要网关应用,因为每个INICnet设备都可以通过其自己的惟一MAC地址直接寻址。
对于INICnet技术的以太网通道,其ISO/OSI模型仅涵盖模型的前两层,如图3所示;因此,它可以从更高层中完全抽象出来,以便在驱动程序更新后能够重复使用针对其他技术编写的软件。目前,Linux和QNX的驱动程序可与INICnet IC结合使用,并允许INICnet技术的以太网通道以完全透明的方式集成到基于IP的现有系统中,这样开发工程师就不必担心底层联网技术。
市场已经渐渐认识到INICnet技术的优势。早在2018年,就已经有汽车OEM率先采用了这项技术,并且预计将在2020年开始生产。此外,许多来自全球不同地区的OEM和1级供应商也已纷纷开始对这项技术进行评估,并且正在与Microchip专家合作,希望能够借鉴我们以往的技术成果。
有关INICnet技术的更多信息,请联系您当地的Microchip代表或将电子邮件发送至INICnet@microchip.com。
相比之下,全新的INICnet技术不但可提供所有必需的音频功能(例如以高质量服务和低延时并行传输多个音频和视频通道),而且无需配备其他硬件或软件。此外,这项技术还提供以太网/IP通道,支持软件下载(包括无线OTA)和诊断等用例,以及与汽车网络的其他部分无缝连接。
但是,汽车领域目前已经拥有众多协议,为什么还需要另一种开放标准呢?
通过分析当今汽车行业面临的挑战,我们可以找到答案。为了应对消费类产品的快速更新换代,业界往往一边致力于提高创新性,一边努力尝试节省成本。而这项挑战的核心是汽车电子。从图1中可以看出,典型车辆中的电子元件数量正在逐年迅速增加,再加上车辆电气化的三大趋势(即更复杂的驾驶员辅助、自动驾驶和不断增强的车内连接),完全不会有减缓的迹象。
图1:电子元件成本占车辆总成本的百分比趋势
这导致车辆内部的不同组件与其基础结构之间存在大量数据交换,而且未来只会不断增加。这给车载网络带来了新的负担,传统的车载网络通常是基于域的网络(例如CAN、Flexray、LIN和MOST),可根据通信的带宽和实时要求涵盖不同类型数据的专用任务。因此,将基于域的架构替换为主干方案变得越来越普遍,在主干方案中,基于非屏蔽双绞线(UTP)的高速以太网主干网络可以满足联网要求。
当前,以太网已成为一种成熟且价格合理的技术,它在市场上表现出明显的优势。UTP可以帮助降低开发成本、减少项目风险和缩短新车上市时间。但是,并非在车载网络内交换的所有数据本身都可以作为数据包数据使用。
以信息娱乐系统、声学应用(例如,主动降噪(ANC))和乘客间交流中的音频数据为例,通过以太网实现此类应用意味着需要使用音频视频桥接(AVB)等特殊标准,这些标准可满足音频应用的所有要求(例如同步、低延时和可靠性),但在软件中实现起来非常复杂并且要求具备专门用于处理网络的高性能计算能力。高性能单片机上复杂软件协议栈的实现成本可能会抵消网络标准的所有优势。
那么,业界如何在不增加实现成本的情况下为音频、声学和信息娱乐系统部署网络标准呢?
图2: INICnet技术与以太网共存
INICnet技术有以下两种不同的速度等级(带宽效率高达95%以上):50 Mbps或150 Mbps。两种选项均支持环型或菊花链,50 Mbps通过UTP实现,而150 Mbps通过同轴电缆实现。
INICnet技术支持幻象电源并提供全面的诊断,无需额外的触发电缆。图2说明了INICnet技术和以太网网络如何共存。这种网络架构的优势在于,音视频应用可以基于INICnet技术运行,因为这种技术以本机格式处理音频或视频数据,从而帮助开发人员将更多精力集中在他们的应用上,减少在复杂的数据转换或网络任务方面的投入。另一大优势是,由于INICnet技术支持本地以太网数据包,并通过其设备之一(例如中央处理单元)连接到车辆主干网的其余部分,因此可以通过无线方式快速更新每个INICnet设备中的固件。中央处理单元中不需要网关应用,因为每个INICnet设备都可以通过其自己的惟一MAC地址直接寻址。
对于INICnet技术的以太网通道,其ISO/OSI模型仅涵盖模型的前两层,如图3所示;因此,它可以从更高层中完全抽象出来,以便在驱动程序更新后能够重复使用针对其他技术编写的软件。目前,Linux和QNX的驱动程序可与INICnet IC结合使用,并允许INICnet技术的以太网通道以完全透明的方式集成到基于IP的现有系统中,这样开发工程师就不必担心底层联网技术。
图3: ISO/OSI模型中的INICnet技术
Microchip提供面向低延时应用(例如ANC、马达声音生成、道路噪声消除、紧急呼叫以及其他要求低延时的应用)的全系列应用特定产品,如图4所示。每个INICnet IC都可以配置为网络主器件或网络从器件,并且可以根据情况自动更改其模式(例如,在发生车祸后网络损坏并且驾驶员希望进行紧急呼叫时)。图4:Microchip的INICnet系列,可扩展接口选项由应用中心驱动
Microchip的UNICENS统一集中式网络协议栈可以支持INICnet技术的网络资源管理和网络配置。可用的IP协议栈(例如SOME/IP协议栈)或任何其他远程过程调用(RPC)技术都可以支持所有其他系统管理功能(例如设备控制)。UNICENS是一个开源应用程序,可免费使用。凭借此应用程序,用户可以在单个设备中配置整个网络;这样便可实现不需要单片机的设备,例如麦克风节点。如果网络中存在仅处理以太网通信的节点(例如智能天线),则此类节点不需要包含任何类型的网络软件。更妙的是,如果数据是在以太网内部生成,还可以在不使用单片机的情况下设计节点。市场已经渐渐认识到INICnet技术的优势。早在2018年,就已经有汽车OEM率先采用了这项技术,并且预计将在2020年开始生产。此外,许多来自全球不同地区的OEM和1级供应商也已纷纷开始对这项技术进行评估,并且正在与Microchip专家合作,希望能够借鉴我们以往的技术成果。
有关INICnet技术的更多信息,请联系您当地的Microchip代表或将电子邮件发送至INICnet@microchip.com。
免责声明:本文若是转载新闻稿,转载此文目的是在于传递更多的信息,版权归原作者所有。文章所用文字、图片、视频等素材如涉及作品版权问题,请联系本网编辑予以删除。
我要投稿
近期活动
- 安森美汽车&能源基础设施白皮书下载活动时间:2024年04月01日 - 2024年10月31日[立即参与]
- 2023年安森美(onsemi)在线答题活动时间:2023年09月01日 - 2023年09月30日[查看回顾]
- 2023年安森美(onsemi)在线答题活动时间:2023年08月01日 - 2023年08月31日[查看回顾]
- 【在线答题活动】PI 智能家居热门产品,带您领略科技智慧家庭时间:2023年06月15日 - 2023年07月15日[查看回顾]
- 2023年安森美(onsemi)在线答题活动时间:2023年06月01日 - 2023年06月30日[查看回顾]
分类排行榜
- 汽车电子电源行业可靠性要求,你了解多少?
- 内置可编程模拟功能的新型 Renesas Synergy™ 低功耗 S1JA 微控制器
- Vishay 推出高集成度且符合 IrDA® 标准的红外收发器模块
- ROHM 发布全新车载升降压电源芯片组
- 艾迈斯半导体推出行业超薄的接近/颜色传感器模块,助力实现无边框智能手机设计
- 艾迈斯半导体与 Qualcomm Technologies 集中工程优势开发适用于手机 3D 应用的主动式立体视觉解决方案
- 维谛技术(Vertiv)同时亮相南北两大高端峰会,精彩亮点不容错过
- 缤特力推出全新商务系列耳机 助力解决开放式办公的噪音难题
- CISSOID 和泰科天润(GPT)达成战略合作协议,携手推动碳化硅功率器件的广泛应用
- 瑞萨电子推出 R-Car E3 SoC,为汽车大显示屏仪表盘带来高端3D 图形处理性能
编辑推荐
小型化和稳定性如何兼得?ROHM 推出超小型高输出线性 LED 驱动器 IC,为插座型 LED 驱动 IC 装上一颗强有力的 “心脏”
众所周知,LED的驱动IC担负着在输入电压不稳定的情况下,为LED提供恒定的电流,并控制恒定(可调)亮度的作用。无论是室内照明,还是车载应用,都肩负着极为重要的使命。
- 关于反激电源效率的一个疑问
时间:2022-07-12 浏览量:10189
- 面对热拔插阐述的瞬间大电流怎么解决
时间:2022-07-11 浏览量:8944
- PFC电路对N线进行电压采样的目的是什么
时间:2022-07-08 浏览量:9587
- RCD中的C对反激稳定性有何影响
时间:2022-07-07 浏览量:7199
- 36W单反激 传导7~10M 热机5分钟后超标 不知道哪里出了问题
时间:2022-07-07 浏览量:5974
- PFC电感计算
时间:2022-07-06 浏览量:4184
- 多相同步BUCK
时间:2010-10-03 浏览量:37868
- 大家来讨论 系列之二:开机浪涌电流究竟多大?
时间:2016-01-12 浏览量:43163
- 目前世界超NB的65W适配器
时间:2016-09-28 浏览量:60028
- 精讲双管正激电源
时间:2016-11-25 浏览量:128120
- 利用ANSYS Maxwell深入探究软磁体之----电感变压器
时间:2016-09-20 浏览量:107561
- 【文原创】认真的写了一篇基于SG3525的推挽,附有详细..
时间:2015-08-27 浏览量:100299