单对以太网变革飞机连接，降低连接成本优化舱内网络系统

电子发烧友网报道（文/李宁远）随着人们对机上娱乐、安全监控和其他飞机电子设备的功能期望值越来越高，飞机中的客舱网络以及相关连接组件也一直在随着用户的需求在改进更迭。
 
此前，我们熟知的以太网和相关的物理层组件是无法应用在航空网络上的，但随着单对以太网在热门领域的崛起，航空网络和其连接开始向单对以太网靠拢来解决性能、体积和标准化相关的挑战。
 
单对以太网进入客舱设备网络
 
以往提到单对以太网，总是聚焦在汽车、工业4.0、物联网和5G蜂窝网络等领域，单对以太网是这些场景里新的电缆解决方案的关键要素之一。单对以太网的应用远不止这些场景，在航空领域，单对以太网同样被纳入客舱总线标准开始应对飞机上的连接挑战。
 
在航空航天应用里，单对以太网初始版本面向100BASE-T1，后续版本将面向1000BASE-T1以及更高带宽。单对以太网的开发最早追溯到2011年，当年Broadcom发布了其BroadR-Reach标准，允许汽车制造商在基于100 Mb/s以太网的开放可扩展网络协议的基础上实现标准化。
 
根据IEEE 802.3的传输标准，单对以太网技术逐渐在汽车中取代CAN和其他总线系统，将控制、通信以及各类其他安全功能统一集中到以太网上运行。单对以太网进入客舱网络后，同样掀起这种变革。
 
这种标准强大的互连技术，适用于温度变化和存在振动的严苛操作环境，还支持经济高效的网络连接和适用于中等数据量和低延迟的分布式网络架构。这都是极为契合客舱设备网络需求的，那单对以太网和相关连接组件究竟能给飞机带来哪些具体的好处呢？
 
单对以太网连接如何升级客舱设备网络
 
如果说，工业场景引入单对以太网最直接的驱动因素是为了满足应用程序对高效双向通信的需求，那客舱设备网络引入单对以太网最直观的改变在于连接组件的紧凑度、重量和成本的优化。
 
现在飞机上的各种电子设备越来越多，座椅屏幕、传感器、各种开关、SSD、IFE服务器等等设备用于支持飞机上的各种功能。随之而来的是机身内大量的连接线束的铺设。大量的布线，毫无疑问会增加整机重量，重量又会直接影响到飞行里程。
 
与其他有线连接比较，单对以太网在相同的紧凑接口中提供PoDL供电，只使用两根线缆即可完成对数据和电力的传输。替代之后的线缆使用量直接减半，整个布线空间更为简洁紧凑，设备走线布置的自由度更高，同时更少的线缆意味着更低的成本。单对以太网的引入让飞机更为轻便，连接组件成本也能节省不少。
 
与此同时，单对以太网将以太网降低到终端执行器级别，并将终端执行器直接连接到飞机中控系统，对于相关传感器、数据采集器互联有着极大的帮助。
 
根据相关连接器厂商对飞机单对以太网连接设备的测算，使用飞机单对以太网连接设备可以减少以太网布线重量约50%，从而减少负载约50kg。对于这些连接设备替换后的机舱可靠性也无需担心，这种飞机单对以太网连接组件会采用复合材料和加工端子的组合，既能抵抗低温也能承受高温，机械强度上也完全匹配机舱环境。
 
在本身的带宽和速度上，单对以太网一如既往的强大。对于航空应用，随着未来市场需求的升级，1Gbs和10 Gbs数据速度的链路以及超过750MHz频率的标准也在规划路线上。匹配链路的新连接器设计同样在规划中。
 
小结
 
单对以太网在机舱系统中的应用，既能够帮助飞机网络降低连接成本，优化重要，还能应付依靠多功能性和被普遍接受的开放标准解决飞机网络系统复杂性，支持现代机舱中的分布式网络架构设计。随着飞机电子设备的功能越来越多，单对以太网将更大范围地应用在航空场景中。