ADAS系统重新定义了驾驶体验，包括软件定义的车辆和高计算性能在内的创新正在重塑汽车行业，其中连接方案很关键。

大多数电子系统通过硬件和软件紧密结合提供和优化预定义的功能。功能可以在车辆设计完成后重新配置这一概念颠覆了这种普遍的认知。

汽车制造商渴望提供更高水平的ADAS功能，直到达到5级自动驾驶水平。一些车辆现在通过软件提供升级，从1级升级到2级，一些制造商现在进行了3级试验。这条使用传感器实现完全自动驾驶的途径几乎完全是由软件定义的。

SDV（软件定义汽车）将需要更高的计算性能

只有通过将软件与底层硬件分离，才能从固定的功能转移到软件定义的功能。通过这种解耦，该软件可以继续在同一硬件平台上开发和改进，然后通过使用无线通信，在车辆上更新。因此，SDV需要车辆可联网。

利用传感器这种方法有明显的挑战。硬件一般不会在车辆使用周期内被重新定义或升级。同样，这也破坏了为特定应用优化硬件价格、功率和性能的设计顺序。传感器设计系统为适应未来升级和功能可能成本很高。通过量产避免这种情况对基础硬件的影响。

汽车制造商正在采用基于集中式高性能计算的区域架构。汽车制造商和一级供应商认识到，集中服务器的HPC架构将在降低复杂性的同时扩展车辆的能力。

传感器主要利用ETAS开发的虚拟运行环境，并基于自适应平台（AUTOSAR Adaptive Platform），分散的电子控制单元。转向分区架构也将减少传统线束的尺寸、重量和成本，并将重点转移到高速传感器数据传输上。

雷达传感器为HPC平台提供了提供ADAS功能所需的信息。联网车辆产生大量数据，雷达传感器数据来自动力系统（包括内燃机和电动汽车）、支持ADAS的先进传感器和其他功能配置。只有当我们采用人工智能、更多的自主性和更强大的功能时，这个传感器数据才会上升。

联网车辆数据协议

网络传输的传感器数据量在不断增加。图像传感器和显示器代表了已联网车辆中的大部分传感器数据。虽然显示器主要供司机和乘客使用，但图像传感器支持车辆的驾驶员辅助系统。

车辆所使用的传感器成像类型已经迅速改变。图像传感器主要的拍摄方式是激光雷达、可见光和红外光。目前，基于高分辨率图像传感器的视觉系统对ADAS和驾驶员都很有用。随着行业发展超过2.5级，视觉系统生成的传感器数据将主要支持车辆自动驾驶。

到2028年，雷达和激光雷达传感器的带宽需求预计将分别达到1 Gb/s和5 Gb/s。2级车辆已经配备了至少两个雷达传感器，可能还有一个激光雷达传感器。3级将把它提升到大约5个雷达传感器和至少一个激光雷达传感器。针对3级ADAS的高性能、高清成像传感器的数量将接近15个。对于4级，这个数字将接近20个，对于5级，将接近40个。

使用HPC在区域架构中聚合成像传感器数据将需要能够处理多个100个BASE-T1和1000个BASE-T1以太网的高带宽连接。所使用的协议包括为汽车行业设计或视频特定协议，如MIPI、HDBaseT、APIX、FPD-Link、GSML，以及通用协议，如PCIe。

可容纳多达40个高速视频传感器数据通道需要先进互连，互连方案可以在恶劣环境中传输速度超过10 GHz甚至20 GHz，并能可靠地运行。高计算性能的图像传感器采用与向区域体系结构的转变相一致，重新定义了布线，并给连接器制造商带来了新的压力。这一领域的创新集中在增加通道密度上，通常是使用混合域，同时仍然减少了连接器的整体尺寸。混合域意味着图像传感器数据和功率不仅在同一个连接器上，而且具备多种类型图像传感器数据连接，每种数据连接都有自己的电磁屏蔽。

分区架构降低布线的复杂性和重量，但增加对高速网络的依赖，支持软件定义的车辆。

最重要的设计要求是降低接触点上的阻抗，支持更高速度。材料的选择起着很重要的作用。镀银铜可以通过降低接触电阻和电容来减少插入损耗。介电设计必须通过优化屏蔽来最小化反射和信号衰减。连接器制造商现在使用先进的电磁模拟工具，设计最优性能。

汽车网络

成像增加了已经在使用的传统图像传感器数据，如温度、压力、液位、轮胎压力，加上许多用于舒适性的执行器（例如座椅、电动窗、尾门关闭）。

相比之下，大多数传统传感器和执行器的带宽要求仍然很低，但它们数量很多。传统以太网无法与传统的多点分支总线竞争，如CAN、LIN和FlexRay。如果它要取代所有的多点分支总线，图像传感器的点对点性质将需要一个昂贵的转换器。

随着行业向分区体系结构发展，基于以太网的同质体系结构的好处变得更加引人注目。采用10BASE-T1S满足了这一愿望。它提供了与相同上层（媒体访问，或MAC）协议的共性。为了满足规范要求，物理接口必须支持至少8个节点和至少25米的覆盖范围，但许多商用的PHY方案超过了这两个数字。

10BASE-T1S的目的是将车辆中使用的各种传感器和执行器连接起来，以一种更有效的方式，支持区域体系结构。这也提供了以太网功能访问标准，这些功能在联网车辆中变得更加引人注目，如高级路由、时间敏感的传感器网络和更好的安全性。

自动驾驶汽车

联网车辆的概念超越了蜂窝网络连接，可以在移动中提供服务。车辆将在一个非常广泛、动态的网络上成为活跃的节点。

联网的汽车网络每天产生tb级别的雷达传感器数据。自主功能依赖于来自网络中所有车辆的数据，包括位置、速度和行驶方向等。在这方面，自主驾驶这个名称可能不是太准确，因为每辆车都将依赖于网络。

传感器使用单对以太网和千兆以太网上的先进视频协议，高速、低延迟和时间敏感的雷达传感器网络正在推动着它朝着完全自主的方向发展。