光学数据传输——未来车载网络的先决条件？

采访Helmut Pritz，了解光学数据传输在汽车行业的优势和可能性，高达100 Gbps的传输速率以及迈恩德在“光学”方面的创新项目。

Helmut，请跟我说一说你自己。你的工作中最吸引你的是什么？

我叫Helmut，53岁，男，已婚，两个孩子均已成年。我于2013年加入迈恩德，担任过多个职位，现在担任光学数据传输部门的技术产品经理。有机会影响新传输系统的开发，直接与客户联系，这些都是这份工作吸引我的地方。在个人生活方面，我是一个滑雪俱乐部不拿薪水的主管，而且喜欢老爷车。

非常感谢你的个人资料，Helmut！现在我们来谈一谈你们的光学数据传输产品。在你看来，对于超过10 Gbps的车内数据传输，最好的解决方案是光学还是电气呢？

这确实是一个很难回答的问题。像生活中的所有事物一样，两个系统都有优点和缺点。在我看来，两者都有存在的理由，因为它们分别适用于车辆中的某些应用。以电气数据传输为例，它可以很好地用于电磁干扰很小的区域，需要的额外措施并不多。然而如果在电磁干扰高的区域使用这种技术，则处理信号所需的工作量就会成倍增加。在这种情况下，光学数据传输具有明显的优点，因为它不容易受到电磁干扰。

光学数据传输解决了车辆电气数据传输的物理问题吗？

光学数据传输在汽车工业中已有20多年的历史。由于其巨大的电磁兼容性优势，它在过去被用于安全应用以及信息娱乐系统。以前技术的缺点是不够结实，而且太大、太贵了。

电气数据传输的一个主要问题是容易受到电磁干扰的影响，随着车辆电气化程度和数据速率的提高，电磁干扰的影响也越来越大。为了抵消这些影响，使用了电子器件来进行信号处理，从而使接收到的信号可读。为此，使用了均衡器、共模电感和电磁兼容性滤波器等器件。

另一个问题是，在数据速率提升时，传输频率也肯定会增加，这样电缆和插拔连接器中的信号衰减也成倍增加。这需要对插拔连接器和电缆进行重新设计，以便最大限度地减少衰减。这反过来又导致必须通过扩大几何形状来创造更理想的条件。IEEE802.3cz的研究表明，在合理的成本下，物理极限定为25 Gbps左右。

由于所有这些措施导致越来越多的成本，因此需要创建一个替代方案。光学数据传输能够解决所有的技术问题，但目前还不能用于汽车工业。

在你看来，将光学数据传输集成到车辆中的挑战在哪里？

与所有新技术一样，主机厂从一开始就持怀疑态度，因为新系统的引入首先就被视为一种风险。此外，MOST总线时代的光学数据传输有一个负面的含义，因为这不是一个适合汽车世界的最佳系统。这里有许多不一定能归咎于技术的质量问题。

因此其中一个最重要的挑战就是建立对新技术的信任，下一步就是在下一代车载网络中实施该技术。此外，必须争取让系统供应商推动这种技术，因为他们必须熟悉如何将光缆集成到线束中，以及光学PCB头。此外，必须确保所有这些公司都参与物理层的标准化，这样才能确保顺利集成到汽车车载网络中。

车载网络中光学数据传输的主要优点是什么？

在我看来，光学数据传输的主要优点是灵活性。我可以在不更改控制单元或电缆前提下，通过相同的硬件传输1 Gbps和100 Gbps或更高的数据速率。另一个显著的优点是，这项技术完全抵抗电磁兼容性，同时又可以进行电流分离。还有一点就是，未来对铜的需求将急剧增加，但这些资源将变得越来越稀缺。因此光学数据传输还会缓解新出现的资源问题。

如果听到有人对鲁棒性持有怀疑态度，则必须补充说，今天在数据中心技术中使用的OM3光纤已经提供超过200 N的拉断值，并且弯曲半径可以小于7.5 mm。因此未来系统的鲁棒性问题已经不再是问题了。

为了将这项技术引入车辆，接下来需要做些什么？

在我看来，最重要的步骤是推动标准化，向主机厂推广技术，以及与芯片制造商和一级供应商密切合作，使这种技术被社会接受。

迈恩德为此正在做些哪些准备呢？

这一点很重要。MD ELEKTRONIK从事光学数据传输已有20多年，自2020年以来一直研究光以太网技术。当时启动了第一个创新项目，为千兆以太网开发了第一个光学插接系统。我们与不同的主机厂和一级供应商讨论和测试了这个产品。另一个创新项目目前正在进行中，以开发下一代千兆系统。为了在开发过程中考虑必要的要求，迈恩德还与IEEE802.3cz等相关委员会打交道，这些委员会处理高达100 Gbps的数据速率规范。

Helmut，非常感谢这次有趣的谈话！