汽車車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)論文

一、方案概述：

隨著電控系統(tǒng)的日益復(fù)雜，以及對(duì)汽車內(nèi)部控制功能電控單元相互之間通信能力要求的日益增長采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的鏈接會(huì)使得車內(nèi)線束增多，這樣在考慮內(nèi)部通訊的可靠性安全性以及重量方面都給汽車設(shè)計(jì)和制造帶來了很大的困擾。因此為了減少車內(nèi)連線實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享和快速交換，同時(shí)提高可靠性等方面在快速發(fā)展的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)上，實(shí)現(xiàn)CAN、LAN、LIN、MOST等基礎(chǔ)構(gòu)造的汽車電子網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，即車載網(wǎng)絡(luò)。

目前各個(gè)國家和公司存在多種車載網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)。美國汽車工程師學(xué)會(huì)（SAE）按照汽車上網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的性能，把汽車網(wǎng)絡(luò)劃分為不同的等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，即A類、B類、C類、D類和E類。

二、發(fā)展趨勢(shì)：

車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的存在是提高汽車的效率這樣復(fù)雜的操作簡單化通過高科技控制汽車，提高汽車的安全系數(shù)和用戶滿意程度。高科技汽車廠商紛紛研發(fā)出了獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。未來車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)仍然是以簡化為主，向著高精尖不斷進(jìn)步，不斷提高系統(tǒng)的性能。

三、結(jié)構(gòu)和原理

（一）CAN（Controller Area Network）控制器局域網(wǎng)

CAN總線是德國BOSCH公司從80年代初為解決現(xiàn)代汽車中眾多的控制與測(cè)試儀器之間的數(shù)據(jù)交換而開發(fā)的一種串行數(shù)據(jù)通信協(xié)議，它是一種多主總線，通信介質(zhì)可以是雙絞線、同軸電纜或光導(dǎo)纖維。通信速率最高可達(dá)1Mbps。

CAN總線特點(diǎn)：1.數(shù)據(jù)通信沒有主從之分，任意一個(gè)節(jié)點(diǎn)可以向任何其他（一個(gè)或多個(gè)）節(jié)點(diǎn)發(fā)起數(shù)據(jù)通信，靠各個(gè)節(jié)點(diǎn)信息優(yōu)先級(jí)先后順序來決定通信次序，高優(yōu)先級(jí)節(jié)點(diǎn)信息在134μs通信; 2.多個(gè)節(jié)點(diǎn)同時(shí)發(fā)起通信時(shí)，優(yōu)先級(jí)低的避讓優(yōu)先級(jí)高的，不會(huì)對(duì)通信線路造成擁塞;3. 通信距離最遠(yuǎn)可達(dá)10KM(速率低于5Kbps)速率可達(dá)到1Mbps(通信距離小于40M）；4. CAN總線傳輸介質(zhì)可以是雙絞線，同軸電纜。CAN總線適用于大數(shù)據(jù)量短距離通信或者長距離小數(shù)據(jù)量，實(shí)時(shí)性要求比較高，多主多從或者各個(gè)節(jié)點(diǎn)平等的現(xiàn)場(chǎng)中使用。

（二）LIN（Local Interconnect Network）局域互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)

LIN協(xié)會(huì)創(chuàng)建于1998年末，最初的發(fā)起人為為寶馬、Volvo、奧迪、VW、戴 姆勒-克萊斯勒、摩托羅拉和 VCT等，五家汽車制造商，一家半導(dǎo)體廠商以及一家軟件工具制造商。該協(xié)會(huì)將主要目的集中在定義一套開放的標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)主要針對(duì)車輛中低成本的內(nèi)部互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)（LIN, local interconnect networks），這些地方無論是帶寬還是復(fù)雜性都不必要用到CAN網(wǎng)絡(luò)。

LIN標(biāo)準(zhǔn)包括了傳輸協(xié)議的定義、傳輸媒質(zhì)、開發(fā)工具間的接口、以及和軟件應(yīng)用程序間的接口。LIN提升了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的靈活性，并且無論從硬件還是軟件角度而言，都為網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)提供了相互操作性，并可預(yù)見獲得更好的EMC（電磁兼容）特性。

LIN補(bǔ)充了當(dāng)前的車輛內(nèi)部多重網(wǎng)絡(luò)，并且為實(shí)現(xiàn)車內(nèi)網(wǎng)絡(luò)的分級(jí)提供了條件，這可以有助于車輛獲得更好的性能并降低成本。LIN協(xié)議致力于滿足分布式系統(tǒng)中快速增長的對(duì)軟件的復(fù)雜性、可實(shí)現(xiàn)性、可維護(hù)性所提出的要求，它將通過提供一系列高度自動(dòng)化的工具鏈來滿足這一要求。

（三）MOST（Media Oriented Systems Transport）多媒體定向系統(tǒng)傳輸

面向媒體的系統(tǒng)傳輸(Media Oriented Systems Transport，MOST)是在汽車制造商和供應(yīng)商中越來越受推崇的一種網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)。MOST網(wǎng)絡(luò)以光纖為載體，通常是環(huán)型拓?fù)?。MOST可提供高達(dá)25Mbps的集合帶寬，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)汽車網(wǎng)絡(luò)。也就是說，可以同時(shí)播放15個(gè)不同的音頻流。因此主要應(yīng)用在汽車信息娛樂系統(tǒng)。

開發(fā)車載網(wǎng)絡(luò)一般需要仿真開發(fā)工具，比如CANOE，PFautoCAN等，車載網(wǎng)絡(luò)是個(gè)非常復(fù)雜的系統(tǒng)，里面同時(shí)存在多重通訊網(wǎng)絡(luò)。常見的有CAN總線，而即便是CAN總線也會(huì)分不同速率的CAN總線，比如，動(dòng)力系統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)控制、變速箱控制等，會(huì)采用高速的500K CAN總線控制，舒適系統(tǒng)的，比如，門、燈、窗的控制，會(huì)采用低速的125K的CAN總線控制。

三、車載網(wǎng)絡(luò)廠牌推薦

車載網(wǎng)絡(luò)需要用的雷卯產(chǎn)品推薦：

審核編輯黃宇