以太網(wǎng)無法取代CAN的原因是什么？

目前網(wǎng)絡上充斥著這樣一種聲音“以太網(wǎng)將取代CAN總線成為汽車唯一總線”相關的文章在搜索引擎上可以很容易的被搜到。這是不是真的呢？

首先在文章的開頭先告訴大家答案：

就人類目前的技術來看，在車輛中以太網(wǎng)只能作為CAN總線的配合，暫時不存在取代CAN總線的可能性。

如果您并不滿足只知道結論，知其然并知其所以然，那么請閱讀接下來的文章。這可能會消耗您3分鐘的時間，但卻能告訴您得出這個答案的原因。

如大家所知，作為一種標準開放式的網(wǎng)絡以太網(wǎng)傳輸信號相較于CAN總線有著傳輸速率高、傳輸距離長等優(yōu)勢在。而且技術已相當成熟，掌握的人也比較多?？赡壳熬退闶且呀?jīng)用于汽車上了卻僅僅是用于傳輸雷達、視頻等高速信號。為什么不能制造一輛全用以太網(wǎng)總線通信的汽車呢？其主要原因如下：

CAN網(wǎng)絡的安全性

從網(wǎng)絡的連接來看，CAN總線通過物理信號來進行連接，而以太網(wǎng)則是交換機連接。在以太網(wǎng)連接中交換機是必要的，一旦交換機有所差池整個網(wǎng)絡都將崩潰。將整個網(wǎng)絡的安危交一臺太脆弱的交換機來承擔實在是太過于兒戲，而若是設置冗余備用又要增加許多成本。相比之下CAN總線的結構非常簡單，僅需拉兩條線而已，簡潔而穩(wěn)定。對于安全第一的汽車來講，無疑是CAN總線更為適合。而且以太網(wǎng)采取超時重發(fā)機制，單個節(jié)點的故障很容易擴散到整個網(wǎng)絡，相較于CAN總線的分級仲裁制度也是遜色了不少。

CAN的成本決定

在安全性上我們提到了交換機。是的，一個以太網(wǎng)的網(wǎng)絡交換機的存在必不可少，而現(xiàn)代汽車網(wǎng)絡的節(jié)點之多令人乍舌，若是全采用以太網(wǎng)來進行通訊勢必需要一個或幾個超多接口的交換機。而且作為汽車這樣對安全性極為看重的產(chǎn)品，其交換機的穩(wěn)定性和質量的要求也必定極高，這樣考慮下來成本的增加可不是一星半點。不斷增加的成本可不是汽車工廠的老板們愿意看到的。

軟件穩(wěn)定性

如果您看過電影《速度與激情8》相信您一定還記得其中“僵尸車”的情節(jié)。反派通過黑客技術控制了紐約市大量的具有‘’自動駕駛‘’功能的汽車沖上街頭來圍攻持有重要文件的俄羅斯大使。雖然娛樂電影的劇情經(jīng)不起推敲，但能進行聯(lián)網(wǎng)控制的汽車確實可能被黑客趁虛而入。以太網(wǎng)作為一種標準開放式的網(wǎng)絡系統(tǒng)兼容性和互操作性好，資源共享的能力強，可以很容易的完成信息和資源的共享操作。無疑是降低了不法分子作案成本，提高了可操作性。相對而言CAN總線是一個專用的現(xiàn)場總線，黑客是很難進入的。

最后讓我們來用表格進行下歸納：

這樣看來，用以太網(wǎng)來替代CAN總線，已經(jīng)成為不可能完成的任務?？墒荂AN總線傳輸速度慢、傳輸距離有限的缺陷是實實在在存在著的，是否有合適的方案可以升級一下呢？就目前的技術而言，車載以太網(wǎng)為主干，CANFD作為子系統(tǒng)的通訊方式可謂是“萬千寵愛于一身”的集大成之作了。既保留了CAN實時、安全的特性，又能夠提升通訊速度與傳輸距離，同時還保證了成本的控制，是“魚和熊掌拼盤”的最佳選擇。

CAN-FD對數(shù)據(jù)場的長度作了很大的擴充，DLC最大支持64個字節(jié)，在DLC小于等于8時與原CAN總線是一樣的，大于8時有一個非線性的增長，所以最大的數(shù)據(jù)場長度可達64字節(jié)。