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)的日益復雜，以及對汽車內(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對點的鏈接會使得車內(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)計和制造帶來了很大的困擾。因此為了減少車內(nèi)連線實現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享和快速交換，同時提高可靠性等方面在快速發(fā)展的計算機網(wǎng)絡(luò)上，實現(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)。

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

二、發(fā)展趨勢：

車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的存在是提高汽車的效率這樣復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)展趨勢仍然是以簡化為主，向著高精尖不斷進步，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、同軸電纜或光導纖維。通信速率最高可達1Mbps。

CAN總線特點：1.數(shù)據(jù)通信沒有主從之分，任意一個節(jié)點可以向任何其他（一個或多個）節(jié)點發(fā)起數(shù)據(jù)通信，靠各個節(jié)點信息優(yōu)先級先后順序來決定通信次序，高優(yōu)先級節(jié)點信息在134μs通信; 2.多個節(jié)點同時發(fā)起通信時，優(yōu)先級低的避讓優(yōu)先級高的，不會對通信線路造成擁塞;3. 通信距離最遠可達10KM(速率低于5Kbps)速率可達到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，實時性要求比較高，多主多從或者各個節(jié)點平等的現(xiàn)場中使用。

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

LIN協(xié)會創(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，一家半導體廠商以及一家軟件工具制造商。該協(xié)會將主要目的集中在定義一套開放的標準，該標準主要針對車輛中低成本的內(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雜性都不必要用到CAN網(wǎng)絡(luò)。

LIN標準包括了傳輸協(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)點提供了相互操作性，并可預見獲得更好的EMC（電磁兼容）特性。

LIN補充了當前的車輛內(nèi)部多重網(wǎng)絡(luò)，并且為實現(xiàn)車內(nèi)網(wǎng)絡(luò)的分級提供了條件，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)中快速增長的對軟件的復雜性、可實現(xiàn)性、可維護性所提出的要求，它將通過提供一系列高度自動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商中越來越受推崇的一種網(wǎng)絡(luò)標準。MOST網(wǎng)絡(luò)以光纖為載體，通常是環(huán)型拓撲。MOST可提供高達25Mbps的集合帶寬，遠遠高于傳統(tǒng)汽車網(wǎng)絡(luò)。也就是說，可以同時播放15個不同的音頻流。因此主要應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)是個非常復雜的系統(tǒng)，里面同時存在多重通訊網(wǎng)絡(luò)。常見的有CAN總線，而即便是CAN總線也會分不同速率的CAN總線，比如，動力系統(tǒng)的發(fā)動機控制、變速箱控制等，會采用高速的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