干货速递！虹科汽车以太网国际研讨会精华 + QA全收录：你关心的技术点都在这！

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7月29日，虹科2025汽车以太网国际研讨会在众多观众的热烈好评中圆满落幕，感谢大家的热情参与！

围绕「从物理层到网络架构——10BASE-T1S、TSN与Serdes的协同创新」主题，虹科携北邮、HMS、NXP、Fraunhofer等全球专家，深入解析汽车以太网技术演进。

从TSN核心功能到10BASE-T1S落地实践，从产线测试方案到末端节点解决方案，为行业带来从技术研发到产线落地的全周期洞见，吸引了汽车电子产业链同仁的广泛关注。

错过了上周的精彩直播？不用担心，本篇文章带你回顾直播中的关键点！

直播精华+QA速答：你关心的都在这里

01#

基于TSN的新型车载通信网络技术

演讲嘉宾：北邮朱海龙教授

TSN驱动车载通信升级，现有车载总线难以满足高级别自动驾驶对高带宽、低时延的需求。TSN凭借时间同步、流量调度等特性，可实现微秒级延迟控制，解决车载网络瓶颈。

目前面临架构、协议栈及测试验证等挑战，相关时钟同步、混合调度等关键技术已取得突破，未来「TSN+区域架构」将成高端车型主流。

Q1：TSN标准中的时钟同步技术如何与车外时钟，如北斗等时钟同步？

【A1】 目前，实现TSN时钟与北斗等车外时钟同步是一个研究热点。可以通过在车载系统中增加专门的时钟同步模块，接收北斗卫星的授时信号，再依据TSN的时钟同步协议（如IEEE 1588 PTP）进行精确的时间校准，使车载网络内的时钟与车外高精度时钟保持一致，但具体的实现还需要进一步的技术验证。

Q2：TSN技术预计什么时候能真正落地应用？

【A2】 TSN技术在车载领域的落地应用已经在逐步推进。目前一些高端车型和部分前沿的汽车研发项目中已经开始试点应用。预计在未来3-5年内，随着技术的进一步成熟、标准的完善以及产业链的协同发展，TSN技术将在更多量产车型中得到广泛应用，尤其是对于高级别自动驾驶车辆的通信需求，TSN技术会成为关键支撑。

Q3：航空航天方向的TSN有研究吗？

【A3】 在航空航天方向，TSN也有相关研究。航空航天领域对数据传输的实时性、可靠性要求极高，与汽车领域有相似之处。TSN的时间同步和流量调度等特性能够满足航空航天系统中不同设备之间的数据通信需求，例如卫星通信、飞行器航电系统等方面都在探索TSN技术的应用，目前已经有一些研究项目和试验在进行中。

Q4：请问星闪和TSN有什么关联呢？

【A4】 目前关于星闪（NearLink）和TSN的关联研究还较少。在移动射频网络领域有尝试与TSN建立桥接并利用PTP进行时间同步的工作。星闪作为一种新的短距无线通信技术，若要与TSN产生关联，可能需要开发专门的协议转换和同步机制，以实现星闪设备与TSN网络在时间同步和数据传输上的协同，但这方面仍需进一步探索。

Q5：对于网络中动态加入的流量该如何进行调度和配置呢？

【A5】 这个问题没有唯一答案，TSN提供多种应对方式。汽车领域TSN配置倾向避免网络动态变化，因车载网络通常预定义且结构已知。若要支持动态流量接入，可通过Qcc/YANG配置架构实现，还可利用流量预留协议（Stream Reservation Protocols）确保网络带宽资源分配，满足实时传输要求。

02# 动态精准：TSN作为汽车以太网演进的核心支柱

演讲嘉宾：

德国Fraunhofer IPMS研究所 Dr. Michael Faulwaßer

TSN通过时钟同步、流量调度等功能，实现车载网络高效通信，避免拥塞。汽车E/E架构正从传统总线向以太网区域架构转型，可减少ECU数量和线束长度。TSN市场增长迅速，IPMS研究所在TSN IP核开发、测试方案等方面有成熟成果，支持多场景应用。

Q1：TSN在汽车领域有哪些实时关键数据流应用？

【A1】 这个问题没有一个通用的简单答案。实时关键数据流在汽车中种类繁多，可以按带宽和实时性要求进行分类：

低带宽、非关键实时性的数据流：例如车内温度传感器数据，车窗控制信号等。

低带宽、关键实时性的数据流：例如油门、刹车、气囊控制信号；ESP（电子稳定程序）传感器数据、ABS（防抱死系统）控制信号，以及用于安全机制的心跳信号等。

高带宽、非关键实时性的数据流：例如车载娱乐系统、视频播放、导航可视化等。

高带宽、关键实时性的数据流：例如用于车辆或行人检测的视频流、雷达数据等，这些数据对自动驾驶决策具有决定性意义。

Q2：汽车从传统总线架构向区域架构转变的关键转变有哪些？

【A2】 主要驱动力：软件复杂性和带宽需求。区域架构（Zonal Architecture）提供了更简洁的系统布局，并通过高速率的主干链路连接各个部分。 区域控制单元（Zonal Controller Units）采用高性能多核架构，可以同时处理多种不同的任务。在操作系统数量减少的情况下，系统整体的复杂性也随之降低。

Q3：对于网络中动态加入的流量该如何进行调度和配置呢？

【A3】 这个问题并没有唯一的答案，我认为TSN提供了多种应对方式。与工业领域的TSN配置相比，汽车领域的TSN配置更倾向于避免网络的动态变化，因为车载网络通常是预定义且已知的系统结构。

但如果确实需要支持动态流量的接入，那么可以通过Qcc/YANG配置架构来实现。此外，还可以通过流量预留协议（Stream Reservation Protocols） 来确保网络中的带宽资源分配，从而满足实时传输的要求。

Q4：为什么像EtherCAT现场总线没有应用到车载以太网中呢？

【A4】 这个问题我没有确切答案，只能做一些推测。我认为原因可能在于灵活性以及向后兼容性。目前，汽车中已经存在一些非TSN的以太网网络，例如Tesla的Etherloop，它是基于软件定时的。

这类系统的设计初衷是能够在任意网络拓扑下，与不同速率的设备，甚至是非TSN设备兼容运行。

相比之下，TSN技术具有更强的兼容性，它可以在 UDP/TCP/IP 等标准协议栈上运行，并且能充分利用现有的802.1Q交换技术，实现确定性传输。

Q5：TSN在汽车领域的信息安全方面怎么实现？

【A5】 TSN在信息安全方面可以结合MACsec使用。此外，其他更高层的以太网安全协议，例如IPSec，也都可以与TSN协同工作。TSN本身并不排斥现有的以太网安全解决方案，因此可以根据不同应用需求灵活选择安全机制。

Q6：IPMS研究所的Verano项目主要聚焦于什么？

【A6】 IPMS正在开发用于10G的TSN IP核，并将其集成到车载分布式雷达网络中，重点聚焦于时间同步和数据传输。此外，我们也在研究车载以太网网络的拓扑结构与性能特性。

另外，项目还包括其他合作伙伴，分别专注于雷达算法、雷达设备、中间件以及整车厂（OEM）集成等方向的研究。

Q7：10BASE-T1S的低功耗特性是如何实现的？

【A7】 10BASE-T1S通过采用监听模式和休眠模式等功耗管理机制来实现低功耗特性。此外，边缘节点（Edge Node）不应运行复杂的操作系统，并应尽可能将软件处理任务迁移至区域控制单元（ZCU）处理器上，从而进一步降低功耗。

Q8：没有以太网接口的ECU，如何保持同步？

【A8】 这取决于具体情况，我认为可以有以下几种方式：

非以太网ECU可以由TSN ECU提供的同步时钟进行触发或驱动；

或者，目前在CAN工作组中也有通过CAN总线实现时间同步的研究，那么就需要在以太网与CAN之间建立一个时间同步的桥接机制。

IPMS研究所可以为此类系统设计提供支持。 

03#

从100/1000BASE-T1到10BASE-T1S：车载以太网技术的演进与创新

演讲嘉宾：虹科汽车以太网业务负责人邵越

100/1000BASE-T1分别满足中高速车载场景，支撑L1-L3级自动驾驶。10BASE-T1S针对低带宽多节点场景，支持多点拓扑，降低60%成本，适配传感器等末端设备。三种技术形成互补，未来将向底盘控制、智能座舱等领域延伸，推动产业协同。

Q1：目前有哪些接口卡支持10BASE-T1S协议？

【A1】 目前虹科已经有10BASE-T1S的接口卡测试工具，能够支持三路，同时也有支持CAN转10BASE-T1S的转换器工具。欢迎联系虹科工作人员，获取更多相关信息

Q2：10BASE-T1S在汽车领域主要应用于哪些系统或部件？

【A2】 主要在宝马、通用这些OEM上面，比如：

灯光系统：适用于汽车的LED灯光系统，包括氛围灯、headlights（前大灯）等；

门锁系统：可连接车门锁执行器，实现车门的电子控制，包括锁止、解锁、无钥匙进入等功能。

Q3：请问10Base-T1S和CAN XL目前都有哪些车企已经应用了？

【A3】 以欧美国家为主，像宝马作为10BASE-T1S的牵头人，是已经上了10BASE-T1S于架构中，放在方向盘和智能控制灯中。国内新能源车厂也在调研这两种协议，已经有国内的OEM和Tier和我们虹科正在合作。

Q4：10BASE-T1S与1000M、100M-T1能否共网运行？

【A4】 目前网络仍然是分开的，100/1000M可以通过自适应来用公网运行，10BASE-T1S和它们还未做融合。

Q5：10BASE-T1S相比CAN总线成本可以降低多少？

【A5】 总体来讲，10BASE-T1S的成本不一定会比CAN低，但是在架构上，会比CAN有优势，可以直接沿用以太网的这套基础逻辑。

Q6：10BASE-T1S双工模式如何避免数据冲突？

【A6】 物理层引入了PCAL机制，由协调器节点（节点 0）控制所有其他节点的通信顺序，每个节点按物理层ID顺序依次获得通信机会，避免数据冲突，提高效率。同时与CAN总线不同，访问通过IP，保证总线访问的确定性。

Q7：10BASE-T1S可与TSN结合用车上吗？哪些速率能协同？

【A7】 由于10BASE-T1S也是以太网的形式，因此未来是可以发展与TSN融合的。目前车载以太网TSN用的最多的就是百兆和千兆的速率。

Q8：10BASE-T1S后续有升级到100BASE-T1S的趋势吗？

【A8】 100BASE-T1是最早出来的车载以太网技术，现阶段行业内用的最为普遍的速率。而10BASE-T1S更多是弥补100BASE-T1的冗余和无法实现的低速率场景，不存在说100BASE-T1S的技术协议。

Q9：相对于高速RS-485，10BASE-T1L有哪些优势？

【A9】 10BASE-T1L通过长距离高速传输（10Mbps下1公里）、灵活拓扑（星型/树型）、协议兼容性（直接集成工业以太网）和多层安全机制（MACsec加密、功能安全），显著优于RS-485的总线型局限和低安全性，尤其适合工业场景的复杂需求。

Q10：10BASE-T1S在车载应用中安全性如何？

【A10】 从物理层来看采用差分曼彻斯特编码和PLCA机制，减少电磁干扰（EMC）影响，确保数据传输的确定性和完整性。多点总线拓扑通过时分调度避免冲突，降低因数据混乱导致的安全风险。上层协议来看可以直接复用IPsec和MACsec协议，进一步加强。

04#攻克产线EOL测试的通讯挑战

演讲嘉宾：HMS产品经理Markus Demaria

汽车产线EOL测试面临CAN FD传输距离限制、过压保护、ECU信号模拟等挑战。通过优化VCI部署、电气隔离、残余总线仿真（RBS）等方案，可减少90%调试时间，兼容多品牌ECU，已被宝马、大众等车企采用，实现高效测试

Q1：测试过程中过压保护要怎么做？

【A1】 过压保护问题一般会从施压源头、传输过程和待保护端进行，可以从电压阈值内操作、高电气隔离方案、限压保护机制等入手。

Q2：HMS提供的Ixxat Mobilizer设备在EOL测试中能实现哪些功能？

【A2】 您可以使用虹科合作伙伴提供的Mobilizer Pro 820产品访问100/1000Base-T1通信及其它协议。利用ARXML网络数据库，可以访问车载以太网信号。同时，可以帮助您完成多种协议的转换，如车载以太网与EtherCAT等工业以太网协议，以及与传统CAN/FD的信号转换。也可适用于边缘节点侧的多功能网关和离线模拟仿真。此外，您可以以PCAP格式（Wireshark）或基于MDF4的信号记录车载以太网数据。

Q3：EOL测试系统配置中，主要包含哪两个核心步骤？

【A3】 IVN和RBS的建立，IVN一般通过DBC、ARXML等数据库文件建立，RBS需要先确定潜在的测试需求。

Q4：EOL测试中面临的“CAN FD传输距离限制”问题，有哪些解决措施？

【A4】 对于通信测试场景的远距离传输，一般会采用“中继器”来做信号加强，汽车和工业场景下，“中继器”产品也会搭配电气隔离。

Q5：针对 “车载以太网测试” 挑战，HMS的解决方案有何特点？

【A5】 访问所有主流的车载通信协议/数据记录/针对特定信号的通信数据分析与可视化/执行残余总线仿真/诊断网关平台/向上位机自动化系统传输数据。

05#

基于10BASE-T1S的车载网络末端节点的解决方案

演讲嘉宾：NXP车辆网络应用工程师吴涵

车载架构向区域化发展，末端节点需简化。10BASE-T1S成本低，支持多点连接，减少布线和PHY使用。结合远程控制协议（RCP）的远程 IO方案，可聚合末端设备，降低软件开发成本，在车灯、传感器等场景应用前景广阔。

Q1：10BASE-T1S的技术特点如何支持区域架构的发展？

【A1】 可以从上至下实现全车以太网通信，避免协议转换。相比点对点的以太网连接方式，10BASE-T1S支持multi-drop连接，需要的PHY和主控端的port口会更少，需要的线束也会更短一些。

Q2：TJA1410作为10BASE-T1S PMD收发器，有哪些关键特性？

【A2】 采用高压工艺生产，EMC表现更好。PMD收发器不需要独立晶振，整体系统成本更有优势。

Q3：关于相关协议，有对应的接口列表吗？

【A3】 10BASE-T1S和主控端的接口连接方式：1、标准以太网MII/RMII接口；2、基于OA TC-14的3pin接口；3、基于OA TC-6的SPI接口。

Q4：远程控制协议（RCP）在区域架构中发挥什么作用？应该如何设计？

【A4】 RCP是一种轻量级的通信协议，可以将原本末端节点的软件控制逻辑上移至区域控制器或中央控制器，末端节点只通过硬件进行协议转换不需要软件部署，从而可以省去末端节点的MCU。

Q5：10M速率在音频中使用，带宽是否足够？在音频安全方面有何保障？

【A5】 以太网音频系统目前最理想的状态是一种分布式的音频系统。音频子节点通过就近的区域控制器连接到以太网主干网，所以在单个区域控制器下的音频节点数量或音频通道数量并不会太多，10M带宽可以满足音频需求。目前音频安全方案依赖于以太网的MACSec。

Q6：TJA1410和TJA1120是 pin 2 pin 兼容的吗？

【A6】 不能 pin 2 pin 替换。TJA1410与主控端通过3pin接口连接，而TJA1120通过RGMII/SGMII接口连接。

从物理层创新到网络架构变革，从实验室研发到产线落地，虹科2025汽车以太网国际研讨会不仅是技术的交流，更是汽车通信新生态的共建起点。虹科将持续搭建全球技术桥梁，与行业同仁一起，让智能汽车的「神经网络」更高效、更可靠！