汽车制造商推动了聚合物光纤的销售

    8/30/2004,资料来源：《欧洲光子与激光杂志》2004年9月刊
AON翻译，仅供参考，不得用于商业目的（请联系AON：Aon_trans@hotmail.com）
    [译者按]没想到的东西真多：宝马7系的汽车里面已经大量采用了塑料光纤POF来实现娱乐设施等电子设备的互连和控制。而我们的MZD6号称是高科技汽车，不知道有没有这些新鲜玩意？总觉得国外的技术进展快，有时候是潜流暗涌的感觉，无声无息即领先了我们多少年。什么时候能够突破我们自己这种TECHNICAL FOLLOWER的角色。。。
    塑料光纤（POF）最终看似找到了它的“终极应用”－汽车内的布线。Paul Polishuk是Information Gatekeeper，一家咨询公司的主席。在他最近接受欧洲光子与激光杂志的Oliver Graydon的采访时，谈到了如今POF在汽车中的应用，并且勾勒出未来这一应用的发展路标。

OG: 请问POF当前在汽车行业的应用情况大概是如何的？ 
PP: 目前，上路的汽车当中大概装配有超过1500万个光学节点（OPTICAL NODES）。而2到3年前，人们根本就没有听说过这一应用。并且，现在以40％的增长率逐年上升。在欧洲大概有16个车型采用了基于POF的通信系统，我们称之为MOST－面向多媒体的系统传送。MOST能够实现汽车内各种娱乐设施之间的互连。
 
OG: 请问MOST这一概念是如何来的？ 
PP: 汽车中各种电子设备如音响，DVD播放机以及导航设备的数量一直处于“指数”上升的趋势。考虑到这一点，5年前，戴姆勒－奔驰（现在叫戴姆勒克莱斯勒）决定开发一种更加便利的方式来实现各种电子设备的互连。传统的方式，如铜线会增加整车的重量，成本以及复杂性。公司于是决定未来的解决方案将会是一个采用光学或者塑料光纤的单一的数据总线（databus）。它不会受电磁干扰的影响，并且重量轻，结实，安装方便。该公司联合欧洲的一些汽车制造商，开发出一个标准，叫MOST。 

G: MOST标准出来之后有何进展？ 
PP:这一标准的出发点是允许所有的汽车制造商根据一个共同的指标来购买POF数据总线，这样就会促使价格下降，从而使得POF数据总线的最终成本具有竞争优势。在此之后，构造这样一个通信系统所需的部件的价格直线下降。他们还设计了一种特殊的收发器（TRANSCEIVER）封装类型，叫做CAI（CAVITY AS INTERFACE），它允许光纤能够直接插入到一个塑料连接器中。而连接器直接接上一个红色的LED发送器（TRANSMITTER）或者PIN接收器（RECEIVER）。现在，一对25Mbit/s的CAI收发器只要4.5美元，接下来极有可能下降到3.5美元一对。下一代的收发器将是50Mbit/s，价钱也不会更高，在这之后，则希望把速率提高到150Mbit/s。 

OG:POF是如何用在汽车中的呢？
PP:如果你观察一个现代汽车的话，你会发现有一些电子网络是服务于“关键性功能MISSION-CRITIAL”，如转向和刹车。另外一些则用于“非关键性功能”，如娱乐，空调以及自动车窗。 
BMW采用MOST来服务于汽车内各项娱乐设施的控制。他们决定开发另外一个网络，叫BYTEFLIGHT，用于服务“关键性功能”，如安全气囊的控制。如，在基于POF的网络中，会有一个塑料光纤传感器专用于触发安全气囊的开启。这非常有意义，因为BMW公司在其汽车中采用这一技术来服务于“关键性功能”意味着这一新型技术已经获得了BMW的认可。 
另外一个标准叫做FLEXRAY，正处于开发阶段。其主要目的是提供一个“DRIVE-BY-LIGHT”功能，比如自动刹车。但这还需要至少几年的时间。 
美国一个称为IDB-1394的小组正在开发更高速率的系统（速率在150M到400Mb/s，基于IEEE 1394协议）。目前这一技术还没有应用在汽车里面，不过在手提电脑，摄像照相机以及象APPLE产的iPOD等小玩意上已经非常流行了。这一想法的出发点是：你可以在汽车上有一个非常便利的接驳口。这是一个未来发展的趋势，即汽车和家庭娱乐之间具有相互交流的功能。 

OG:POF在汽车中的应用，未来的发展以及面临的挑战是什么？
PP:其中一个挑战是提高光纤的耐高温性能。戴姆勒希望工作温度可以高达125C，这样就可以把POF安装在汽车的ROOF里面。不过，目前的PMMA材料只能工作到最高85C。这意味着你要么采用另外一种新材料，要么采用一种新的光纤，叫PLASTIC CLAD SILICA（PCS）光纤（这种光纤有相同的尺寸，中间是硅材料，外面包上塑料）。戴姆勒看上去对后者比较感兴趣。不过，采用PCS目前还存在一些问题，比如没有足够的供应商，并且价钱会降下来吗？它比PMMA可要贵多了。 
另外一个可能的计划是把波长移到一个新的波段。所有基于PMMA光纤的协议采用的都是红色LED，波长为650纳米。不过，改到PCS或者其他光纤将意味着他们可以采用工作在其他波长处，如850纳米的发射器。在这一波长处，损耗可能会比较小。 
问：除了汽车之外，那些应用还会应用到POF？ 
家庭市场将是一个巨大的市场，不过现在还没有开始。1394协议能够通过POF光纤来连接所有家用电子设备。许多音响－视讯产品，如CD，DVD，以及MINI-DISC播放机早已经采用POF光学输出口，其实还可以有更多设备采用这种光学接口。在日本，我们曾经纪录过，有超过20个楼宇视通过PERFLUORINATED光纤连接在一起。比如，有一些医院的病房通有100M的数据口。另外一个应用领域是工业控制行业。已经有许多POF用做控制总线。现在他们希望做到ETHERNET OVER POF。 

名词解释： 
1）MOST- 
一种基于PMMA光纤以及红色LED（650纳米）的用于连接汽车内娱乐系统的光学数据总线标准。比如，它能够实现CD以及DVD播放机，调谐器，LCD显示设备以及GPS导航系统之间的光学互连。现在总线的工作速率是25M，不过正计划上升到50M以及150M。该标准是以德国汽车制造商戴姆肋－奔驰公司，BMW以及AUDI公司于1998年率先倡导的。德国半导体商INFINEON公司声称具有该MOST发送及接受器市场的95％份额。参考：WWW.MOSTNET.DE。 
2）BYTEFLIGHT－ 
是由德国BMW公司为了“汽车安全性应用”如“安全气囊控制”而开发的数据总线协议。类似于MOST，它依赖于650纳米的LED以及工作在一个较低速率（10M）的PMMA光纤。它没有采用分离的发送－接受器件，而是采用TRANSCEIVER，通过一个星形网络提供双向的通信。该星形网络用来连接传感器和安全气囊驱动装置。到目前为止，大概由700万个BYTEFLIGHT收发模块广泛采用在BMW的汽车中，包括7系。参考：WWW.BYTEFLIGHT.COM。 
3）FLEXRAY－ 
该组织正在开发一个基于POF的通信系统，以促成’DRIVER-BY-LIGHT”系统。概念为：替换目前的机械驱动装置，使得汽车的转向，刹车以及齿轮切换采用全电子系统，该电子系统采用POF作为连接。该组织成立于2000年，由七个主要的核心成员组成（DAIMLERCHRYSLER，BMW，BOSCH，MOTOROLA，philips，GM以及VW），并且有50个成员。WWW.FLEXRAY-GROUP.COM 
4）IDB-1394－ 
是IDB（INTELLIGENT TRANSPORTANTION SYSTEM DATA BUS）论坛和I394贸易组织之间达成的初步意向，用来为汽车创建一个基于IEEE1394B数据格式（FIREWIRE）的协议。这一格式使得计算机和外围比如数据CAMCORDERS，MP3播放器之间的数据传输达到400MBIT/S。这一概念是向用户提供一个方便的接驳口（CCP，customer convernience port），允许用户把家用电器直接和汽车接驳。汽车中的一个IDB-1394网络将允许高清晰电视HDTV，未压缩的视讯或者SUPER AUDIO CD的传输。这样一个网络可能会于2006－2007年问世。