车载网络（IVN）正悄然掀起一场汽车技术革命。过去二十年来，车载网络的应用淘汰了曾用来控制电路的笨拙线束，提高了汽车的安全性和可靠性，并实现了刹车防抱系统、安全气囊、引擎控制、传输控制和电动转向等多种舒适而方便的功能。
车载网络出现之前，是点对点控制模式的天下，即各个系统都通过单独的线缆与其控制点相连。每增加一条线缆都会同时增加复杂程度并可能降低可靠性。
未来，车载网络将简化控制系统的操作，与此同时，还可向高速数据骨干网添加越来越多的控制模块以扩展汽车的功能。网络将通过车道偏离预警系统和路滑状况提示等功能，向司机提供操作性数据，提高其驾驶水平。同时，网络也将给司机和乘客带来前所未有的驾乘体验。
车载网络是混合动力汽车等环保汽车的关键组成。如果无法实现混合动力元件之间高速可靠的双向通信，混合动力汽车根本无从谈起。混合动力汽车添加了一个蓄电池系统，因而需要对蓄电池进行充电和管理，同时也需要在电动机和汽油引擎之间实现精确协调。这就增加了大量的控制和通信需求。车载网络是唯一的解决办法。
网络基础
车载网络可实现快速、可靠、高效的通信，可以控制几乎所有的机械和电子系统，包括挡风玻璃雨刷、制动系统、悬挂系统、暖气及空调系统等。网络还能将汽车各部位的信息传送至仪表板，方便司机检查油位、引擎温度等指标。
网络采用了“共用载体”方式，不再需要重达50公斤、由多条线缆构成的笨拙线束，而只需少数几条线缆即可为多个系统传递控制信息。
与任何其他网络一样，信息流是按网络协议进行组织的，以确保各个系统执行器能够识别对应的数据包并做出相应操作。从功能角度来看，车载网络包括以下四个基本元件：
* 传输介质：通常为铜线
* 收发器：用于收发信息的IC
* 网络协议：为信息交换提供识别标准和规则的软件
* 微控制器(MCU)：执行网络协议并通过收发器持续地提供和接收信息
事实上，汽车网络比这要复杂得多，它还包括为达到汽车制造商的高可靠性和安全性要求所需的其他组件。
LIN、CAN和FlexRay
尽管多年来业界提出了多种网络协议，但应用最广泛的是局域互联网络（LIN）和控制域网络（CAN）两种。从1994年首次引入汽车起，直到LIN(成本经济但性能稍差)2002年问世之前，CAN协议一直承担着车载网络的功能。而最新的汽车网络FlexRay直到最近才应用于汽车中。
成本经济的LIN特别适用于启动门锁及电动门窗控制等局域控制操作。但LIN的数据传输速率只有20 Kbps，无法用于更复杂的数据密集型应用领域，如马达控制、制动和悬挂系统等。这一市场是CAN的天下。CAN有三种：容错CAN、高速CAN和单线CAN。单线CAN主要由美国通用汽车公司使用。
然而，汽车的复杂程度与日俱增，网络技术也必须跟上这种发展步伐。
因此，在未来的一两年中，FlexRay将大力进军这一市场。FlexRay是一种高速（10 Mbps）网络，尤其适用于时间响应要求较高的应用。这种技术的开发始于1999年，现已用于一些高端车型中。
图1显示了各种网络的总线速度及其典型应用。 
图1 LIN、CAN和FlexRay的典型应用
图2按各个网络的连接数即节点数，显示了各种车载网络在未来几年的市场细分。每个节点指的是网络中对应一个电子控制单元（ECU）的连接点，作用是监督并控制某些机械系统 。 
图2 车载网络市场细分
值得一提的是，至2011年，汽车网络的市场总量将以10%的年增长率递增。这一趋势的推动因素是每辆汽车使用的电子设备将越来越多。
技术趋势
如图2所示， 2005 年到2011年期间，汽车网络元件市场将增长近一倍，而市场细分情况也会发生显著变化。LIN节点的安装数量会因多种原因大幅增加。
尽管LIN的问世时间比CAN晚，但它却是一种更为经济的解决方案，在许多应用中完全可以胜任。在没有低速限制的应用中，LIN有取代CAN节点之势。然而，促进LIN增长的主要因素并不是它具有替代CAN的优势，而是它在可调座椅和车镜等便利系统中的广泛应用。
换言之，尽管普通车辆中如今只有15个ECU，而高端车辆则拥有150个甚至更多ECU，但今后两者的差距会日益缩小。
未来，混合型汽车将广为接受，这也将成为促使网络元件不断增长的另一个因素，尽管这种汽车目前在汽车总销售中的比例甚微。
大多数混合型驱动元件将使用CAN网络，因为许多系统必须相互配合来顺利产生混合动力。例如，蓄电池必须在制动周期内进行充电，而电动机本身则必须时刻调校以发挥最佳性能。同时管理两个驱动系统(内燃机和电动机)所带来的复杂性在混合型汽车中体现得淋漓尽致。
工程师一直致力于降低复杂性，对于汽车网络也同样如此。其中一个原因是预计ECU数量将在未来呈增长之势，汽车工程师正设法将多个ECU的功能合而为一。这种趋势使节点数量的增长更加值得注意。功能集成不但可以降低复杂性，而且能够提升成本效益。
对半导体公司而言，这种ECU集成趋势既是一个机遇，也是一个挑战。一方面，这意味着每个ECU包含多个收发器甚至多个微控制器。
但另一方面，这也意味着稳压器和监视计时器等外设元件会有重复。恩智浦等主要的IC公司正在将更多功能集成在其收发器产品之中，以期充分利用这一趋势。此举减少了ECU电路板上的元件数量，从而降低了成本、提升了可靠性。同时也为一线电子模块供应商和汽车制造商带来了更多的灵活性和可扩展性。
恩智浦半导体的UJA1061和UJA1065系列产品即是顺应这一趋势的典型代表。这两大芯片产品将ECU中常见的基本分离器件（如稳压器和监视计时器）与一个LIN接口和一个CAN接口集成起来。UJA1061系列采用了容错型CAN，而UJA1065系列则采用了高速型CAN。
将其他功能集成到收发器还有一个好处，即实现了故障失效保护功能。例如，假如某个MCU出现故障，智能收发器可将其与网络的其他部分隔离开来。
如 前所述，未来几年FlexRay的市场份额将显著增长。某些高端2008车型已经开始用FlexRay来控制单个系统。例如，宝马就在其X5 SUV车型中采用了恩智浦的FlexRay收发器TJA1080进 行悬挂控制。所有主要汽车制造商均对FlexRay表现出了广泛的兴趣。FlexRay已经在“未来车内网络”竞赛中脱颖而出，其增长势头不可阻挡。
汽车网络两种主要发展趋势之一是CAN/LIN与其他ECU元件及功能的集成。另一种趋势则是，至2020年FlexRay都将保持稳步增长。从长期来看，CAN/LIN集成元件将超越独立元件，而FlexRay则将保持高速的增长势头。
业务趋势
汽车网络技术的发展趋势，如不断提高的集成度以及向速度更快的其他网络转变，正在推动汽车电子业务战略的变革。网络显著提高了汽车的功能和可靠性，而且能从总体上简化汽车控制。但是，此类系统级的优势同时意味着，网络本身会变得日益复杂，并且难以从整体上把握。
如 此一来，汽车制造商和一线电子模块供应商就希望半导体公司不仅仅提供元件。他们需要的是整体解决方案。
互操作性才是真正的问题。具体而言，收发器是一种敏感度较高的设备，却必须运行于要求苛刻的汽车环境之中，这里不但温度高，存在振动，还存在静电放电(ESD)和电磁干扰 (EMI)。
整体解决方案不但涉及应用支持，而且包括网络拓扑仿真等服务。如果仿真表明对网络的设计已准备就绪，则还需要网络配置和系统分区方面的协助。
整体解决方案不应只着眼于汽车下线之后。富于创造力的IC公司还可以在汽车及模块制造商的制造工艺中提供宝贵帮助，例如提供高性能ESD防护元件，对模块实施保护。
在生产车间之类的极为干燥的环境中，输送、处理和安装ECU时很有可能引起火花。恩智浦PESD1FLEX、PSED1LIN和PESD1CAN二极管等最高可承受23 kV电压来解决这一问题。可选择的ESD防护保护，可以为OEM提供成本经济、可满足特定ESD耐用性要求的整体解决方案。
未来的汽车网络
依托于网络的扩展，以后每一年的新车型将继续在舒适度和安全性方面提供更多功能。这些努力的结晶就是所谓的“线控驱动（drive-by-wire）”，即汽车控制和仪表操作的各个方面都将通过电子方式完成。网络将不仅仅是把司机的命令传递给ECU，更将实现与司机的互动。
如今，车内传感器能够向司机发出潜在碰撞警告并启动刹车系统。未来的网络将能够完成更多任务，甚至能够控制避免事故发生所需的任何系统。这种“自动驾驶”功能也可在正常驾驶时使用，让司机空出手来做其他事情，或者自我放松一下。
FlexRay就是专为完善线控驱动而诞生的。恩智浦是FlexRay联盟的创始成员， 它发明了容错型CAN，率先批量交付高速CAN收发器，还生产了首款单线CAN收发器。恩智浦在2003年提出首个故障防护“系统基础芯片”概念。最近，恩智浦还量产了UJA1061和UJA1065芯片。
技术中心
