車載工業(yè)網(wǎng)關(guān)車規(guī)級與半車規(guī)級,如何選才不踩坑?
在汽車智能化、網(wǎng)聯(lián)化浪潮的推動(dòng)下,車載網(wǎng)關(guān)作為車輛內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)與外部通信的關(guān)鍵設(shè)備,其重要性日益凸顯。判斷車載網(wǎng)關(guān)是否達(dá)到車規(guī)級標(biāo)準(zhǔn),成為衡量其品質(zhì)的核心要素。同時(shí),市場上存在的半車規(guī)級產(chǎn)品,與車規(guī)級產(chǎn)品在多個(gè)維度存在明顯區(qū)別。
車規(guī)級標(biāo)準(zhǔn)
車規(guī)級車載網(wǎng)關(guān)需要全方位滿足汽車行業(yè)極為嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn),這些標(biāo)準(zhǔn)從不同角度對產(chǎn)品的性能和可靠性提出了高要求。
適應(yīng)極端溫度環(huán)境
工作溫度是衡量車載網(wǎng)關(guān)性能的重要指標(biāo)之一。車規(guī)級產(chǎn)品的工作溫度范圍通常在 -35℃到 75℃之間。這一寬泛的溫度區(qū)間,使得車輛能夠在各種極端環(huán)境下穩(wěn)定運(yùn)行。以我國東北地區(qū)為例,冬季氣溫常常低至 -30℃以下,在這樣寒冷的環(huán)境中,車規(guī)級車載網(wǎng)關(guān)依然能夠正常工作,確保車輛的遠(yuǎn)程控制、信息娛樂等功能不受影響。而在炎熱的夏季,當(dāng)車輛長時(shí)間暴露在烈日下,車內(nèi)溫度急劇升高,車規(guī)級網(wǎng)關(guān)也能保持穩(wěn)定運(yùn)行,保障車內(nèi)電子系統(tǒng)之間的正常通信,為駕駛者提供可靠的駕駛支持。
抵御復(fù)雜電磁干擾
汽車內(nèi)部環(huán)境復(fù)雜,發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的電磁干擾,車載雷達(dá)、無線通信設(shè)備等也會(huì)不斷發(fā)射信號,形成復(fù)雜的電磁環(huán)境。車規(guī)級車載網(wǎng)關(guān)通過特殊的電路設(shè)計(jì)、有效的屏蔽措施以及選用高質(zhì)量的電子元件,具備了出色的抗電磁干擾、靜電、防雷、防潮、防震能力。它能夠在復(fù)雜的電磁環(huán)境中穩(wěn)定工作,確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏?zhǔn)確性和穩(wěn)定性,避免因干擾導(dǎo)致的數(shù)據(jù)錯(cuò)誤或丟失,從而保障車輛的安全行駛。
確保長期可靠性
可靠性測試是車規(guī)級車載網(wǎng)關(guān)必須通過的重要關(guān)卡。它遵循 AEC-Q 系列等嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn),設(shè)計(jì)壽命一般要求達(dá)到 15 年或 20 萬公里,與車輛的整體使用壽命相匹配。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),車規(guī)級網(wǎng)關(guān)的生產(chǎn)線獨(dú)立且工藝復(fù)雜,對缺陷率的要求極為嚴(yán)格,每百萬缺陷機(jī)會(huì)中的不良品數(shù)(DPPM)需控制在 0 - 10 個(gè)缺陷。這種嚴(yán)格的質(zhì)量控制體系,確保了產(chǎn)品的高可靠性,減少了車輛在使用過程中因網(wǎng)關(guān)故障而帶來的安全隱患。
半車規(guī)級產(chǎn)品
與車規(guī)級車載網(wǎng)關(guān)相比,半車規(guī)級產(chǎn)品在多個(gè)方面進(jìn)行了調(diào)整,以在成本和性能之間尋求平衡。
器件選用
半車規(guī)級車載網(wǎng)關(guān)在器件使用上,大多采用工規(guī)級器件。工規(guī)級器件的工作溫度范圍一般為 -40℃到 85℃,相較于車規(guī)級器件,其抗干擾性能和可靠性較低,設(shè)計(jì)壽命通常為 10 年。在車載網(wǎng)關(guān)核心的處理器、存儲器等關(guān)鍵器件采用工規(guī)級產(chǎn)品時(shí),雖然能夠在一定程度上降低成本,但在面對汽車長時(shí)間復(fù)雜的使用環(huán)境時(shí),故障風(fēng)險(xiǎn)會(huì)顯著增加。例如,在高溫環(huán)境下,工規(guī)級器件可能因散熱問題導(dǎo)致性能下降,影響網(wǎng)關(guān)的數(shù)據(jù)處理和轉(zhuǎn)發(fā)效率,進(jìn)而影響車輛的正常運(yùn)行。
接口標(biāo)準(zhǔn)
半車規(guī)級車載網(wǎng)關(guān)在一些關(guān)鍵接口上采用了車規(guī)級標(biāo)準(zhǔn),如 M12 接口、天線接口。車規(guī)級的 M12 接口具備防水(IP6K9K 等級)、防塵、抗振動(dòng)脫落的特性,能在車輛行駛過程中,即便面臨顛簸、泥水飛濺等惡劣條件,也能保證與傳感器、攝像頭等設(shè)備連接穩(wěn)定,確保數(shù)據(jù)傳輸鏈路不中斷。車規(guī)級天線接口則能保障車載網(wǎng)絡(luò),如 4G/5G、WiFi 信號傳輸質(zhì)量,滿足車輛對實(shí)時(shí)通信的需求。
然而,除這些關(guān)鍵接口外,半車規(guī)級網(wǎng)關(guān)的其他接口,如 CAN 總線接口、以太網(wǎng) RJ45 接口等,可能采用工業(yè)級或消費(fèi)級標(biāo)準(zhǔn)。這些接口在抗干擾和穩(wěn)定性上存在不足,容易在復(fù)雜電磁環(huán)境下出現(xiàn)數(shù)據(jù)丟包等問題,影響車輛部分功能的正常運(yùn)行。比如,數(shù)據(jù)丟包可能導(dǎo)致車輛的導(dǎo)航信息更新不及時(shí)、多媒體系統(tǒng)卡頓等現(xiàn)象,給駕駛者帶來不便。
總結(jié)
車規(guī)級車載網(wǎng)關(guān)以全方位的高標(biāo)準(zhǔn)保障了車輛網(wǎng)絡(luò)通信的安全與穩(wěn)定,為車輛的智能化、網(wǎng)聯(lián)化發(fā)展提供了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。而半車規(guī)級車載網(wǎng)關(guān)則是在成本與性能間尋求平衡的產(chǎn)物,適用于對成本較為敏感的市場或特定車型。
車企在選擇車載網(wǎng)關(guān)產(chǎn)品時(shí),需要綜合考慮多方面因素。對于高端車型或?qū)Π踩浴⒖煽啃砸髽O高的車輛,車規(guī)級車載網(wǎng)關(guān)是首選。它能夠?yàn)檐囕v提供長期穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)通信保障,提升車輛的整體品質(zhì)和競爭力,滿足消費(fèi)者對高品質(zhì)駕駛體驗(yàn)的需求。而對于一些經(jīng)濟(jì)型車型或?qū)Τ杀据^為敏感的特定市場,半車規(guī)級車載網(wǎng)關(guān)可以在滿足基本需求的前提下,降低車輛成本,提高產(chǎn)品的市場競爭力。