Mentor公司的系统架构师Sherif Ali观察到，汽车OEM厂商已经开始重新审视他们的网络设计，以增加一个以太网骨干网和用于诊断车辆的以太网诊断（DoIP）。 “鉴于未来大多数OEM厂商均试图通过空中升级来更新车辆软件，这意味着大量的数据将被下载到ECU中以更新汽车内数百个ECU的软件。这也意味着我们需要一种能够在升级期间使用大量数据来更新软件的方法，实际上，以太网DoIP已经提供了这种灵活性和这种能力。我们不仅使用以太网作为ECU之间通信的主干通道，还可以把它作为ECU与OEM厂商或4S店之间的接口。以太网将发挥很大的作用，使用以太网的规模也将会扩大。”

今天，原始设备制造商正在使用以太网总线这种骨干网技术来连接大量的ECU，业界也有两个不同的标准（AUTOSAR和Open Alliance）正在促进以太网使用和测试的标准化。

Ali说：“AUTOSAR提供了一个实施和测试以太网的规范。AUTOSAR中有一部分内容被称为验收测试，它不仅适用于以太网，也适用于很多其它通信标准，不过，该验收测试包含了用来定义AUTOSAR供应商如何测试其以太网基础软件的规范，以确保它们符合以太网标准。Open Alliance也提供了汽车以太网规范，去年他们发布了汽车以太网ECU测试规范。从测试和协议规范上，行业已经做好了相应的准备。”

事实上，考虑到未来自动驾驶汽车的安全性和可靠性，测试汽车以太网是至关重要的。

目前，汽车以太网测试包括三类测试：

一致性测试。它确保实施以太网协议的每一个软件都符合以太网协议，通常，一致性测试需要大量的测试用例。

集成测试。它确保一个完整的网络和基础设施能够按照预期正常运行。在一个完成的网络中，通常使用集成测试来测试基础架构的健壮性。

性能测试。它测试网络的吞吐量、软件端和网络端的性能。这个测试主要针对软件层面。

“可以肯定的是，由于以太网使用的是低成本的互连介质（双绞线），进行长距离通信，使用非传统的多级信令（PAM－3），因此，从汽车内部的一个以太网控制器向另一个以太网控制器传送信号具有一定的挑战性，”Cadence的PCB、IC封装以及信号和电源完整性部门的产品管理总监 Brad Griffin表示。 “集成多个模块需要通过一致性测试。仿真工具提供了虚拟一致性测试供暖，以确保在实际设计模块之前满足标准要求，减少了在实验室测试过程中发现的错误数量，并有助于加快产品向市场的交付。”

“与此同时，设计人员需要了解一些使他们的汽车以太网系统更容易测试的知识。”Mentor公司的Ali指出，“他们需要了解拓扑结构。使用代码或软件中的以太网节点时需要使用什么样的拓扑结构？如果只是一个实现DoIP服务的以太网连接，那么它的吞吐量或性能会和实现大量ECU通信的以太网连接有所不同。从测试和设计的角度来看，这是非常重要的。设计小组还需要了解ECU的位置。它是一个网关吗？还是一个终端节点？这也是影响测试或测试案例实施的一个方面。”

其它挑战

从IP的角度来看，汽车以太网面临的一个巨大挑战是增加了时间敏感型网络（TSN）。

Synopsys公司的Swanson说：“当说到时间敏感型网络时，人们会以为它是一个单一的规范，但是实际上它是一整套有效的工具箱规范。 你有不同的shaping算法吗？需要处理抢占任务吗？因此，人们现在面临的挑战之一是如何使用这些新功能。然而，在汽车行业，人们学习各种不同的方法，解决问题的方法也很多。这就意味着挑战在于决定将哪些功能放到一颗芯片上。如果一个端点需要面对不同的需求，就需要转换解决方案。如果涉及视频内容，那么它就需要比只实现单纯的控制功能更多的带宽。因此，了解你面向的市场非常重要，深刻的理解才能实现真正优化的设计。”

人们已经在这方面开展了不少研究。New Hampshire大学的互操作性实验室（IOL）的以太网技术高级经理表示：“汽车以太网已经落地运行，它可以为汽车中的BaseT以太网执行PHY一致性半导体测试。原始设备制造商迫切想要在很多领域迅速解决很多问题，这就是为什么汽车领域突然同时发生很多事情的原因。当谈到自主驾驶时，很多人都会想到在车辆之间、车辆和基础设施之间使用无线通信，这当然是正在成型的自主驾驶生态系统的一部分图景。但是，即使使用了无线技术，汽车内部从多个传感器收集信息、从摄像头捕捉图像的应用也需要使用一种高带宽、高可靠的车载通信网络。这就是BASE－T1技术正在进入并开始取代现在的CAN和FlexRay总线的原因，它们能够提供更高的带宽，以便在即将到来的未来能够实现自主驾驶。”

就如何使设计更易于测试而言，Donahue基于实验室条件下针对未来BASE－T1技术进行的100BASE－T1实验进行了说明。他说：“IEEE规范并没有以一种清晰的方式描述如何进行测试，它们描述了存在哪些需求，需要进行哪些测试，但是可能没描述如何进行测试。芯片供应商注意到IEEE规范定义了一些要求，但是这些要求不一定是可测试的。比如，在存在很多内部信号的地方，芯片供应商通常不会为了测试内部信号而分配专用的引脚。在这些领域中，确定什么合格什么失败可能非常困难。硅片供应商有时会比较沮丧，因为IEEE标准并没有直接说明哪些是必须测试的，哪些必须是可测试的，所有，很可能无法得到一个完整的可测试的报告。”

结论

汽车以太网似乎是人们可以接受的汽车通信方案。它很好理解、部署成本低，经过了长时间的考验。而且，在当前的技术路线图中，仅仅通过使用光缆替代铜缆就可以提高数据传输速度。

但是，在解决方案之间的互操作性和以太网规范的解释澄清方面还有许多工作要做。尽管目前来看，至少在车载通信方面，以太网技术似乎是个大赢家，但是目前还有一些正在开发中的其它备选方案。和快速发展的汽车市场中的所有东西一样，任何事情都可能改变。