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2025/5/29 15:54
东风汽车贺琳曼详解车载光通信的技术研究与应用实践
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C114讯 5月29日消息(颜翊)随着智能汽车和自动驾驶技术的快速发展,车载光通信技术的应用越来越广泛。特别是L3级以上自动驾驶对海量实时数据的需求,光纤通信正从可选配置向刚需配置演进。

5月28日,“2025车载光通信产业发展论坛”在上海举办,活动旨在汇聚车载光通信领域的专家学者和上下游全产业链厂商,共同探讨车载光通信产业的标准体系、前沿技术、创新应用与未来发展战略,推动汽车产业与光通信技术深度融合,促进产业生态繁荣。

本次论坛上,东风汽车集团有限公司研发总院主任工程师贺琳曼从技术研究与应用实践的角度,分享了其在车载光通信方面的探索。

光纤上车大势所趋

贺琳曼指出,相较传统铜缆,光纤具有四大技术特点和优势。一是高速传输:光纤传输具有带宽高、传输速度快的特点,能够满足车载系统对大量数据的实时传输需求。

二是抗干扰能力强:在新能源汽车复杂电磁环境中,光纤具有天然的抗干扰优势,能够保证数据传输的稳定性和可靠性。

三是整车轻量化:光纤由玻璃构成,在重量上优于金属导体,能够助力整车轻量化,促进整车低碳环保战略方向,且速率越高,同比铜缆,光线束轻量化优势更明显。

四是量产成本及资源优势:光纤材料为砂石,成本相对较低且可持续供应,降低高速通信线束成本;光通信网络高带宽,支持原始视频数据传输,减少串行/解串器以及对应线束、接插件成本。因此,规模化后,光纤在整体系统成本上将低于铜缆方案。

随着自动驾驶的不断发展,进一步驱动光纤在车载场景的应用。贺琳曼认为主要有以下三大驱动力:未来L4级智能驾驶预估数据量可达2TB/s(原始数据),光纤可为紧急处理争取时间窗口;智能座舱对高清影像实时传输、后排4K娱乐、导航流畅体验等提出更高要求,光纤是满足高性能需求的理想选择;同时,汽车电子电气架构的升级也需要更高效的数据汇聚与骨干网络支撑。

此外,车路云协同和智慧城市建设也对数据上传与云端交互提出更高要求,光纤通信可适配未来车规级超级计算通信需求。

东风车载光通信研究进展

贺琳曼介绍了目前东风研发总院对车载光通信研究阶段性的成果和构想,整体研究路径分为两个阶段:阶段一是通信介质光缆总成实现;阶段二是控制器光通信实现,打通真正的光通路。

“去年,东风与长飞合作,已完成第一阶段的研究,实现了光缆总成从工业级向车规级的跨越”,她表示,研究过程中对高温(125℃)、高振动(V3等级)等极端环境进行了全面验证,完成了从总成到单体、台架到实车的完整验证流程,确保其适用于座舱、底盘、顶棚等全车环境。

研究核心聚焦于光纤、光缆及连接器的设计与优化,最终形成了具备完整光学、机械和环境特性的车规级光缆线束总成。经过严苛的验证,其可在极寒、极热等多种复杂环境下稳定工作。

其中,单体验证共完成53项关键测试,涵盖光学性能、机械强度、环境适应性等。台架测试依据国标(如GB/T 24581、QC/T 2910)及企业标准,对以太网通信功能、鲁棒性、电压稳定性等十余项指标进行全面评估。

实车测试方面,搭载东风eπ007车型,在襄阳实际路况下完成了1.2万公里极限路况测试,包括颠簸、高振动等场景,通信稳定,无丢包现象。

车载光纤通信的思考与展望

在完成第一阶段车规级光缆总成的开发与验证后,东风研发总院对车载光纤通信的后续技术路径进行了深入思考。当前研究已从“打通物理通路”的无源介质阶段,逐步迈向“实现功能通信”的有源系统集成阶段。

第二阶段的核心目标是取消中间的光电交换设备,实现控制器之间的直接光通信,推动光纤通信深度融入整车控制系统。这一过程需产业链上下游协同推进,尤其在协议选型、硬件适配及测试工具链建设等方面形成合力。

目前主流方案包括以太网、PON和MIPI三类。综合考虑技术成熟度与产业配套情况,以太网与PON为当前主要发展方向,MIPI因协议体系较为复杂,现阶段更多作为边缘协议应用于特定场景。

对于主机厂而言,光纤通信的引入不仅是硬件层面的升级,更涉及整车开发流程的重构。因此在控制器设计、测试中是否需引入新的工具链等问题,成为重点考量因素。

在标准化建设方面,国际上主要围绕以太网(IEEE 802.3cz)和石英光纤通信(ISO 24581)推进相关标准制定;国内则更侧重于在PON技术方向进行创新,并由北京理工大学深圳汽车研究院等单位牵头组织相关标准的编制工作。

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