电子设备的接口标准化是大势所趋，但是在汽车电子领域就出现大量的专用接口。其中包含汽车音频总线接口A2B, 汽车视频总线接口GMSL和FPDLINK, 在电池管理芯片直接有各家不同的ISO-SPI接口，形成一个芯片公司一个接口的现状。但是汽车领域也有很多已经被广泛使用的例如CAN总线，LIN总线，视频MIPI接口等。

分析其原因有几个。第一就是出现了技术或者需求的变迁，开始出现变迁时候，厂商并没有形成统一标准来满足市场需求。第二个就是汽车市场的TIER2，TIER1和OEM供应关系，形成一种病毒传播模式。

我们先讲一下音频总线A2B, ADI公司开发的私有接口协议。注意这个总线不是常规的处理器和传感器之间的接口，而是音频数据远传的一种接口标准。用于处理器与设备的接口主要有i2S， PCM和PDM接口，这些接口都标准化了，音频设备和音频处理器基本上都有这些接口。但是用于数字音频传输的有线接口确不多。蓝牙算是无线的音频传输接口，但是蓝牙由于传输距离，数据多点MESH在早期并不能很好的支持，所以算不上一个好的多点远处的接口。但是未来还是有想象空间的。

回到为什么会出现A2B接口，那就是车载设备的MICROPHONE和SPEAKER的增多的趋势变化。早期MICROPHONE和SPEAKER是模拟的，每一个节点（MICROPHONE或者SPEAKER）都需要一个单独的屏蔽线和电源，而这个屏蔽线重量和可弯曲度都对于汽车是一个很大安装挑战，随着车载娱乐系统的发展，车内的MICROPHONE和SPEAKER越来越多，这些线缆带来的压力很大。A2B就是在这个技术变化点时候出现的。A2B几个优点恰恰解决了这些挑战。第一使用一对差分线传输所有节点的数据，一条高速公路上跑很多数据，每个节点各取所需。这样就大大节省了线束。第二个不论总线上节点是6个还是10个，高速公路就一条，而且对于不同车型，要增加节点，只需要多出一个接插件位置就看可以，便于升级与高低配置管理。第三总线同时传输电源，从而可以节省了电源传输问题。

但是由于A2B总线承载多个节点的数据，那么造成总线速度比较高，那么就会造成EMI的干扰问题。比如48k的音频节点，24bit数据，那么每个节点串行数据率就是48K*24=1152Kps， 如果有10个节点，那么数据率就是11.52Mps，如果考虑上传输冗余的编码，那么接口可能达到15Mps。这样高速数据信号，由于为了更高传输距离，势必信号幅度大，就造成EMI问题。解决EMI就需要很多波形控制与加扰方式来实现。

在A2B出来的早期并没有一家车厂愿意尝试 ，但是他的优势确实比较明显，当地一个车厂愿意尝试的时候，就会有几家TIER2来适配。而这家TIER2又是另外车厂的供应商，这种好处就会传递到更多的车厂。这些车厂的对于持续使用，就会让芯片常常持续投入改善性能，从而形成了病毒传播的模式，从而形成了一家主导的多家车厂的一种标准。 这让为我想到创新者窘境里面后来者颠覆传统霸主故事，这里也是上演着一样的故事。

在说说视频接口。在视频接口里面同样存在着处理器和外设的接口，以及视频传输的接口两种形态。处理器和外设或者传感器的接口早期的有BT656,BT1024等并行CMOS接口或者LVDS接口，更高速的有MIPI CSI接口。在屏幕显示上，主要是LVDS接口和MIPI DSI的接口等。这些接口一般都电路板内部，最多也就是一个短排线连接即可。

在视频数据传输接口，也就是一定距离的视频信号传输，最为流行的就是HDMI, HDMI接口历经 1.4，2.0到现在的2.1，不断提高分辨率，最新的2.1的接口可以支持到8K-60帧分辨率， HDMI主要用在显示器，电视和PC等设备上。DP接口目前主要在PC设备上。当然对于一些低像素的实现设备和电脑上，DVI和VGA的等模拟和数字接口，未来新的设备会逐渐退出市场。

我们再回到车载系统上，车载系统的视频信号主要来自于摄像头和车载显示器。早期车载设备使用摄像头比较少，主要倒车使用摄像头，以及车载主机的显示器。但是随着辅助驾驶和车内娱乐设备普及，车载摄像头从单个到4个或者6个的环视和前视摄像头，车载显示也从单个的主机显示到多个显示分屏幕以及抬头息显示，车载行车记录仪等显示设备。早期车载设备则使用同轴线缆实现传输模拟信号传输，但是摄像头和显示器的增加是的这些模拟线缆重量惊人增加，也就限制了视频设备的升级。于是车载数字视频总线，如MAXIM的GSML和TI的FDP LINK总线就应运而生。这些视频总线也同样经历车厂推动, TIER1的摄像头集成支持，主机的支持以及车载显示设备的支持的路线，通过病毒式传播方式，逐渐形成了产业化道路。车载以太网也是另外一个高时速总能标准，从原则上看，车载以太网实现视频传输也是有可能的，但是车载以太网速率限制，成为一个中间状态产品，低速的用不到，高速的不够用特性。特别车载摄像头用于辅助驾驶上，延迟很重要，所以压缩技术几乎不能像在安防领域一样通过压缩来实现传输。

FPDLINK和GSML接口都是使用的SREDES技术，将视频信号通过编码，并串转换，以及发射加重处理，在接收端使用均衡，串并转换以及解码操作，在通过LVDS或者MIPI接口与主处理器连接。由于视频信号速率速率高，无法实现MESH的连接方式，而是通过点对点的连接方式。

最后说说电池管理技术数据接口。新能源汽车随着双碳策略，出现了井喷。由于动力电压高，需要多节电池实现串联实现，而电池管理芯片每个芯片负责多节电池管理。以当前常规的新能源汽车为例，96节电池，按照磷酸铁锂3.2V为例，总电池电压为310V。每个电池管理芯片的管理16节，6片芯片实现整车电池管理。那么这些电池管理芯片由于使用彼此之间不共功率地。所以多个芯片直接连接，需要使用隔离接口实现。而这些隔离的接口被业绩通称为的ISO-SPI， 虽然叫法相同，但是彼此之间却不能互联互通，都是与厂商自己的电池管理BMS芯片集成在一起。然后接口最后使用一个专用接口转换芯片连接到处理器。为了提高设备的安全性，接口形成一个环状，即使中间有一个节点断开，仍然可以通过另外一侧实现电池组设备的访问。

考虑到安全性，电池信息读取是速度要求的，不论是数据转换器的读取速度，还是传输总线都是很有挑战的。以电池96节电池包为例，96节电池电压数据，每个16bit，如果200us时间内完成全部96节电池的访问，那么总线速率 96*16*5BYTE/S=7.78MBIT/S, 考虑物理层上编解码和冗余设计，数据接口接近10MBIT/S, 这样高的总线，对于接口EMI仍然是需要考虑的。电池管理车载总线需要考虑EMI设计以保证满足标准的要求。

从技术演进趋势看，音频，视频和电池应该不会在短期内出现技术的突变，汽车电动化和智能化需求下，标准统一一个是来自与车厂对于供应多样性，特别是芯片的供应多样性，非常强烈。另外就是来自于对于这些关键芯片后来替换的需求。另外就是目前中国国产芯片替代的强烈愿望。三重趋势推动下，形成音频，视频和电池包各自的统一总线，极有可能出现的，但是对于跨越车厂， TIER1和芯片厂商的产业标准的制定还是有很多挑战，推进进度和利益分配都是极大挑战。无线化是另外一个行业的需求，但是安全仍然是无线技术面临的难题，成为第一个吃螃蟹，第二个吃螃蟹的厂商出现。