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智能网联汽车需求激增,车载光纤通信闯入主流视线

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发表于 2025-6-4 15:52:44 | 显示全部楼层 |阅读模式
C114报道,5月30日,蒋均牧撰写专稿指出,随着智能网联汽车数据传输需求的迅猛增长,传统的铜缆通信方式显得力不从心。尤其是智能驾驶技术迈向L3、L4级别,迫切需要找到一种能够满足车载高带宽通信需求的方法,因此,“车载光纤通信”这一概念开始受到业界的广泛关注。

在这场深刻的变革过程中,“产学研用”各方之间的紧密合作与高度协同作用是至关重要的。5月28日,在上海举办的“2025车载光通信产业发展论坛”上,北京理工大学深圳汽车研究院的杜一鸣发表了关于车载光通信技术发展的相关背景和趋势。他同时公布了《车载光通信技术白皮书》的编制进展——这份汇聚了29家核心单位智慧的“行业指南”预计将在接下来的几个月内正式发布。

车载光通信缘起:智能化与网联化的必然选择

汽车行业正经历着一场以“电动化、智能化、网联化、共享化”为特征的变革,这场变革正在深刻改变车载网络的技术布局。自动驾驶传感器技术的不断升级、智能座舱的快速普及,以及车路云星协同作用的增强,都对数据传输速度和质量提出了极高的要求;同时,汽车电子电气架构正逐步从分散式向集中式转变,这种转变带来的通算解耦网络结构,也给整车的主干网带宽带来了新的挑战。

杜一鸣指出,1700万像素车载摄像头的带宽需求已经超过了8Gbps。传统铜缆在满足整车所需带宽方面显得力不从心,而且陷入了电磁兼容性(EMC)问题和高昂成本的困境。而光纤凭借其几乎无限的“理论带宽”、出色的抗电磁干扰性能以及轻量化特点,正逐渐成为解决这一难题的“金钥匙”。



打造以光纤技术为基石的车载信息传输“高速公路”,无疑是推动智能网联汽车行业发展的关键路径;在“2024年世界智能网联汽车大会”上,由中国汽车工程学会提出,车载光通信技术被认定为未来5至10年全球范围内最具发展潜力的十大技术趋势之一。

面向未来,杜一鸣指出,车载光通信技术将朝着“速度更快、功能更融合、生态更完善、应用更广泛”的方向演进。高速化趋势明显,功能持续增强,架构不断革新,促使车载通信需求向多Gbps级别迈进;融合化趋势显现,高速车载通信与高级别自动驾驶功能相互促进,深度融合,并持续更新迭代;生态化进程加速,高速车载网络的开发测试工具链和流程逐步走向标准化;普适化方面,针对通信临界场景,如高复合通信链路、入侵攻击等失效状态下的车辆控制,科学和技术问题亟待关注。

直面产业化挑战:协同攻关是关键

尽管该技术拥有广阔的应用前景,杜一鸣却坦言,车载光通信技术的产业化进程遭遇了若干技术难题,迫切需要整个产业链的紧密合作,共同攻克难关,携手应对挑战。

首先,对车辆环境中的光通信部件,如光纤光缆、连接器和光模块/芯片,提出了严格的规范,要求它们在宽广的温度范围(从-40℃至125℃)、剧烈的振动以及长达10至20年的长期使用中,依然能够保持稳定和可靠的性能。其次,鉴于高性价比的迫切需求,车规级的光模块、光/电芯片以及连接器等关键部件的成本必须显著下降,以确保满足汽车大规模生产对成本的控制要求。第三点,标准体系尚需进一步完善,同时迫切需要构建一个开放且明确的通信协议栈。第四点,系统级别的验证和测试工作亦不容忽视,必须构建一个全面涵盖物理层、链路层、系统层和环境可靠性的测试体系与标准,并将这些内容融入整个车辆的开发流程中。

在全球形势日益复杂化的当下,产业链的安全性和国产化进程同样不可忽视;特别是高端光芯片等关键环节,其自主掌控能力亟待提升。

《车载光通信技术白皮书》:提供行业发展指南



为了促进车载光通信技术的商业化进程,我国汽车工程学会电子电气架构分会在2023年6月组建了车载光通信领域的专家团队。截至目前,该专家库已吸纳了超过80家来自产业链上下游的企业,这些企业包括汽车制造商、通信公司、光模块生产企业以及研究机构等,共同构建了一个跨领域的协同创新体系。

据相关介绍,专家团队着重推进了交流平台的搭建、技术层面的调研、技术发展路径的规划、标准制定的研究以及关键技术的协同攻关等工作。这些工作涉及光纤材料、光通信模块、通信协议、系统验证等多个技术领域和环节,旨在加速车载光纤通信的产业化进程。其中,一项重要的核心成果便是即将公之于众的《车载光通信技术白皮书》。

杜一鸣对《车载光通信技术白皮书》的编制情况进行了详尽阐述:该白皮书自2023年7月着手编写,经过大约两年的努力,已顺利完成两轮评审,并预计将在2025年下半年正式对外发布。参与白皮书研究的企业有比亚迪、长安、蔚来、中兴等共计29家在产业链中占据领先地位的企业。白皮书内容全面,涵盖了产业链概述、应用领域、核心技术、标准规范、测试技术以及产业发展方向等六大主要板块。

具体来看,其核心涵盖以下几方面内容:对产业发展进行深入分析,探讨国内外车载光通信的当前发展态势,并对光纤光缆、光模块、芯片等现有技术体系以及相关产业链进行梳理;对场景需求进行剖析,研究智能座舱和智能驾驶两个应用场景的具体需求,并分析电子电气架构的演进如何推动车载网络的升级;在关键技术体系方面,介绍车载光通信的两大技术路径,并着重阐述车规级光纤线束、光模块、芯片等关键技术的突破方向;在标准体系建设上,总结现有标准状况及修订需求,并给出车载光通信新增或修订标准的参考建议;在相关测试体系方面,提出从物理层到链路层的车载光通信测试参考建议,并总结在测试工具链和标准方面所遭遇的挑战;最后,在产业技术发展思路层面,提出未来十年产业技术的预期发展目标,分析现有技术存在的差距,并总结关键技术的实现路径。

在由光纤构建的车载神经网络中,我们所目睹的,不仅仅是一个技术层面的更新换代,更预示着一个千亿规模产业的崛起在即。对于产业链上的各个环节的企业来说,如何把握这一历史性的发展机遇,加快产业化的步伐,将成为未来数年的核心议题。北京理工大学深圳汽车研究院主导构建的专家库以及白皮书,构筑了一个关键的协同平台,为技术提供了参考,并指明了发展方向,为智能网联汽车通向光明的未来道路提供了指引。我们坚信,在产学研用各界的共同努力下,车载光通信技术将得以迅速实现并广泛推广。
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