做無人車項(xiàng)目這幾年，車載網(wǎng)關(guān)的選型一直是個(gè)頭疼的事。信號(hào)覆蓋、設(shè)備兼容、接口數(shù)量，每一項(xiàng)都得仔細(xì)考量。這次用SV910做無人巡邏車的通信方案，把產(chǎn)品特性和實(shí)際需求梳理一遍，供大家參考。

產(chǎn)品選型的幾個(gè)考慮

SV910的配置清單很明確：6路車載以太網(wǎng)、2路M12工業(yè)以太網(wǎng)、2路CAN（可擴(kuò)展到3路）、2路DI和2路DO。雙5G模塊，支持V2X通信，帶PTP/GPTP授時(shí)，有T1/TX接口，支持遠(yuǎn)程喚醒。

這些參數(shù)對應(yīng)到無人巡邏車的實(shí)際需求：

車載以太網(wǎng)接口要夠多。一臺(tái)巡邏車上，自動(dòng)駕駛控制器、攝像頭系統(tǒng)、激光雷達(dá)、邊緣計(jì)算單元、顯示終端，至少就是5-6個(gè)設(shè)備要接網(wǎng)絡(luò)。如果接口不夠，還得額外加交換機(jī)，增加故障點(diǎn)。

M12工業(yè)接口在戶外環(huán)境下更可靠。普通RJ45接口長期震動(dòng)容易松動(dòng)，M12的螺紋鎖緊設(shè)計(jì)確實(shí)能解決這個(gè)問題。我們用它接環(huán)境傳感器和照明設(shè)備，目前還沒出現(xiàn)過接觸不良。

CAN總線是車輛控制的標(biāo)配。底盤系統(tǒng)、電池管理基本都走CAN協(xié)議，2路CAN對大部分應(yīng)用來說夠用。

DI/DO解決開關(guān)量信號(hào)。車門狀態(tài)、急停按鈕用DI監(jiān)測，警燈、警報(bào)器用DO控制，比走網(wǎng)絡(luò)協(xié)議簡單直接。

雙5G的實(shí)際價(jià)值

兩張不同運(yùn)營商的卡，最大的價(jià)值在信號(hào)覆蓋互補(bǔ)。園區(qū)、港口這種場地，總有信號(hào)死角。單卡可能連不上，雙卡至少有一張能用。

多網(wǎng)加速功能讓兩張卡同時(shí)傳輸數(shù)據(jù)。雖然實(shí)際帶寬提升沒有理論上的翻倍，但在需要回傳多路視頻的場景下，確實(shí)比單卡頂?shù)米　?/p>

網(wǎng)絡(luò)切換是自動(dòng)的。不用人工干預(yù)，設(shè)備自己會(huì)選信號(hào)好的那張卡，或者兩張一起用。這對24小時(shí)無人值守的系統(tǒng)來說很重要。

V2X通信的幾種用法

V2X是SV910主打的功能。在無人巡邏車上，能用到這幾種場景：

V2V車與車通信多臺(tái)巡邏車在同一區(qū)域作業(yè)時(shí)，可以互相知道對方位置和狀態(tài)。發(fā)現(xiàn)異常情況時(shí)，最近的車能直接收到信息，不用繞到云端再下發(fā)指令。

V2I車與基礎(chǔ)設(shè)施園區(qū)的智能路燈、監(jiān)控?cái)z像頭、門禁系統(tǒng)，如果也支持V2X協(xié)議，車輛就能直接獲取這些設(shè)備的數(shù)據(jù)。比如監(jiān)控拍到可疑目標(biāo)，能立即通知附近的巡邏車。

V2P車與行人檢測到行人時(shí)自動(dòng)減速，通過喇叭播報(bào)提醒。雖然這個(gè)功能用的是感知系統(tǒng)，但指令的快速執(zhí)行得益于毫秒級(jí)的響應(yīng)能力。

V2C車與云端巡邏數(shù)據(jù)、視頻流、告警信息需要上傳到管理平臺(tái)。雙5G保證上傳通道的穩(wěn)定性。

PTP/GPTP授時(shí)的必要性

無人車上有多個(gè)傳感器：攝像頭、雷達(dá)、定位模塊，每個(gè)設(shè)備都在采集數(shù)據(jù)。如果時(shí)間不同步，數(shù)據(jù)融合就會(huì)出問題。比如攝像頭拍到前方有障礙物，雷達(dá)卻說沒有，到底該信誰？很可能就是時(shí)間戳對不上。

PTP/GPTP能讓所有設(shè)備的時(shí)鐘精確同步。雖然我們看不到具體的同步精度數(shù)值，但至少在系統(tǒng)聯(lián)調(diào)時(shí)，沒再出現(xiàn)過傳感器數(shù)據(jù)時(shí)序混亂的問題。

遠(yuǎn)程喚醒的實(shí)用場景

無人巡邏車不可能24小時(shí)滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，休息時(shí)進(jìn)入低功耗模式省電。但需要的時(shí)候又得能快速啟動(dòng)。

遠(yuǎn)程喚醒就是干這個(gè)的。車輛休眠時(shí)，SV910網(wǎng)關(guān)保持最低限度的通信能力，接收云端的喚醒指令。收到指令后，網(wǎng)關(guān)先啟動(dòng)，然后依次喚醒車上的各個(gè)系統(tǒng)。

具體多快能喚醒完成，取決于車輛自身的啟動(dòng)流程。但至少通信鏈路是優(yōu)先建立的，不會(huì)因?yàn)榫W(wǎng)關(guān)冷啟動(dòng)耽誤時(shí)間。

T1/TX接口的作用

T1是車載以太網(wǎng)的一種物理層標(biāo)準(zhǔn)，特點(diǎn)是用單對線纜傳輸，抗干擾能力比TX接口強(qiáng)。

在電磁環(huán)境復(fù)雜的場景下，比如港口有大型機(jī)械設(shè)備，工廠有高壓設(shè)備，普通網(wǎng)線可能受干擾。T1接口能降低這種風(fēng)險(xiǎn)。

當(dāng)然，這需要連接的設(shè)備也支持T1。如果設(shè)備只有TX接口，那還得用TX。SV910兩種都支持，靈活度高一些。

幾個(gè)需要注意的細(xì)節(jié)

接口規(guī)劃要提前做6個(gè)車載以太網(wǎng)接口聽起來不少，但把所有設(shè)備列出來會(huì)發(fā)現(xiàn)剛剛夠用。如果后期要加設(shè)備，可能得用交換機(jī)擴(kuò)展。所以方案設(shè)計(jì)時(shí)最好把未來一兩年的擴(kuò)展需求也考慮進(jìn)去。

天線安裝有講究雙5G意味著至少4根天線（每張卡2根）。天線之間要保持距離，否則會(huì)互相干擾。具體間隔多少，得看車輛結(jié)構(gòu)，總之別擠在一起。

CAN總線的終端電阻CAN網(wǎng)絡(luò)兩端需要加終端電阻。SV910自帶終端電阻開關(guān)，但需要手動(dòng)配置。如果網(wǎng)關(guān)在總線中間位置，要關(guān)掉終端電阻；如果在末端，要打開。這個(gè)配置錯(cuò)了，通信質(zhì)量會(huì)受影響。

防護(hù)等級(jí)要匹配無人車經(jīng)常在戶外、惡劣環(huán)境下作業(yè)。網(wǎng)關(guān)的防護(hù)等級(jí)得夠，防水防塵防震。SV910是車規(guī)級(jí)產(chǎn)品，這方面應(yīng)該沒問題，但安裝時(shí)也要注意防護(hù)措施，比如接口加防護(hù)蓋。

不同場景的配置差異

工業(yè)園區(qū)巡邏重點(diǎn)是覆蓋范圍大，雙5G保證全域通信。多車協(xié)同時(shí)用V2V功能。一般不需要特殊防護(hù)，標(biāo)準(zhǔn)配置就行。

港口碼頭監(jiān)管電磁干擾強(qiáng)，建議優(yōu)先用T1接口。M12工業(yè)以太網(wǎng)接防爆傳感器。CAN可以擴(kuò)展到3路，多接一些設(shè)備。

社區(qū)物業(yè)巡邏規(guī)模相對小，單車獨(dú)立作業(yè)為主。遠(yuǎn)程喚醒功能用得多，可以配置休眠策略，在非高峰時(shí)段省電。

關(guān)于系統(tǒng)集成

SV910只是車輛的通信網(wǎng)關(guān)，整車系統(tǒng)還包括底盤、感知、決策、執(zhí)行等多個(gè)部分。網(wǎng)關(guān)選得再好，如果系統(tǒng)集成沒做好，照樣出問題。

建議找有經(jīng)驗(yàn)的集成商做整體方案。他們知道哪些設(shè)備之間會(huì)有兼容性問題，知道怎么分配網(wǎng)絡(luò)資源，知道怎么調(diào)試通信協(xié)議。

總結(jié)一下

SV910的硬件配置在車載網(wǎng)關(guān)里算是比較全面的。雙5G、V2X、豐富的接口，這些特性在無人巡邏車上都用得上。

但要說的是，再好的設(shè)備也需要合理的系統(tǒng)設(shè)計(jì)。無人車是個(gè)復(fù)雜系統(tǒng)，通信只是其中一環(huán)。把各個(gè)環(huán)節(jié)都做扎實(shí)了，整個(gè)方案才能跑得穩(wěn)。

如果你也在做類似項(xiàng)目，建議先把應(yīng)用需求列清楚，看看哪些功能是必須的，哪些是錦上添花。然后根據(jù)實(shí)際情況選設(shè)備、做設(shè)計(jì)。別被參數(shù)和功能繞暈了，實(shí)用夠用才是硬道理。