來源：TSNLAB 微信公眾號

 

　　寫在前面：筆者研究過一段車載網絡，不過那是兩年多以前的往事了。聽說最近車載TSN有比較快的進展，所以十分歡迎這方面的專家提供最新信息，當然也歡迎投稿，或者我們共同修改下這篇文章。

　　首先說明，車載網絡指車內網絡，不是車聯網。當前車內網絡總線種類繁多、布線成本高，而且線纜總重量很大。有種說法是，車內最重的，除了引擎和底盤，就是線纜了。而且，隨著汽車技術的發展，高級輔助駕駛系統（ADAS，Advanced Driver Assistance Systems）、車載娛樂、車聯網應用等都引入了新的流量。隨著車內電子電氣架構革新，車載網絡以太化、基于交換式以太構建車內骨干網絡，成為了大趨勢。

　　

　　車載網絡對時延有要求的流量，相對籠統的講，一類是控制流量，當然這里也分與駕駛安全息息相關的控制（不論是人的主動控制，亦或是ADAS的控制），和例如控制開個天窗啊之類的、如果時延大最多影響用戶體驗的控制；還有一類是傳感信息、媒體類的流量，同樣地，既有來自如激光雷達、毫米波雷達、視頻攝像頭的流量，這些與安全相關，也有車載娛樂相關的音視頻流量。顯而易見的是，這些流量的特征和需求各異，有的占帶寬大、有的占帶寬小，有的是周期性的、有的是事件觸發的，有的要求有界低時延和極高可靠性，有的僅要求一定的有界時延。因此，僅僅是普通的以太化車載網絡，不足以滿足上述需求，TSN自然而然地成為了首選。另外，AVB已經是當前汽車上幾種音視頻方案的選項之一，所以也為向TSN的過渡打下了一定的基礎。

　　汽車這個行業相比于制造業的變化，不絕對嚴謹的講，可能還是快一點點的。縱觀歷史，也有像CAN總線這種，起源于車上，目前已經成為最廣泛應用的現場總線之一。TSN用于車載網的討論，起步時間雖然比TSN用于工業自動化網絡晚一點點，但從目前業界的態勢來看，TSN有望先在車載網絡中應用落地，進而推進TSN產業鏈的成熟度，反過來也促進TSN在工業的應用。

　　講遠了，我們回到機載網絡，其大背景與車載網絡十分相似。早在二十一世紀的第一個十年，一個叫做航空電子全雙工交換式以太網（AFDX，Avionics Full Duplex Switched Ethernet）的技術已經在民用客機上落地。目前為止，空客A380、A350，波音B787都使用了AFDX。AFDX的思路就是用以太構建飛機上的骨干網，混合承載多種流量。通過對流量的源端整形，在網絡設備上使用優先級調度，運用確定性網絡演算（DNC，Deterministic Network Calculus）技術計算出所有流量的時延上界——該上界滿足各流量相應的需求，這是飛機通過有關當局適航驗證的必要條件之一。值得一提的是，TSN中，使用CBS、ATS等方案保障時延，也依賴于網絡演算技術計算精準的時延上界。

　　

　　有了AFDX作為成功案例，機載網絡準備“擁抱”TSN也就顯得順理成章。相對于AFDX，TSN可以提供更多更靈活的調度機制和更豐富的功能。

　　TSN在車載和機載網絡的發展，讓我們拭目以待。