110、未来展望：车载以太网与CAN混合组网对长距离通信的启示

010、未来展望：车载以太网与CAN混合组网对长距离通信的启示

去年冬天，我在一个商用车项目上被一个“幽灵故障”折磨了整整两周。客户反馈说，挂车上的ABS控制器在车速超过80km/h时会随机丢帧，但低速时一切正常。我们带着示波器、CAN分析仪在零下十几度的试验场蹲了三天，最后发现问题的根源不是CAN收发器，也不是线缆屏蔽，而是——牵引车和挂车之间的那根7芯线缆里，CAN_H和CAN_L旁边紧挨着一根没用的备用线，这根线在高速振动下产生了微弱的感应电压，耦合进了CAN差分信号里。

这个案例让我意识到，当我们在讨论CAN总线长距离通信时，很多时候瓶颈并不在CAN协议本身，而在于我们还在用上世纪80年代的物理层思维去解决2024年的组网问题。而车载以太网的出现，恰恰给了我们一个重新审视CAN物理层设计的机会。

从“单打独斗”到“混合组网”的必然性

先说说我最近在做的另一个项目：一台搭载了12个ECU的工程机械，整车线束长度超过40米。按照传统方案，我们需要在多个节点之间布置CAN中继器、CAN网桥，甚至要上CAN FD来提升带宽。但问题在于，这台机器的驾驶室和作业臂之间有一个旋转关节，线缆必须经过滑环——而滑环对高频信号的衰减是灾难性的。

我们最终采用的方案是：在驾驶室内部用CAN FD连接仪表、控制器和显示器（距离不超过3米），在作业臂末端用100BASE-T1车载以太网连接摄像头和雷达传感器，然后通过一个“CAN-以太网网关”在旋转关节处完成协议转换。这个网关内部跑了一个轻量级的Linux系统，用SocketCAN把CAN FD报文封装成UDP包，再通过以太网传输。

这个方案运行了半年，没有出现一