车载网络技术(精简版)
汽车技术：车载网络技术
汽车技术：车载网络技术#懂车玩家超级创作日（第四期）#智能网联汽车主要包括3种网络：以车内总线通信为基础的车内网络，也称为车载网络；以短距离无线通信为基础的车载自组织网络；以远距离通信为基础的车载移动互联网络。
因此，智能网联汽车是融合车载网、车载自组织网和车载移动互联网的一体化网络系统。
智能网联汽车网络体系构成车载网络是基于CAN、LIN、FlexRay、MOST、以太网等总线技术建立的标准化整车网络，实现车内各电器、电子单元间的状态信息和控制信号在车内网上的传输，使车辆具有状态感知、故障诊断和智能控制等功能。
车载自组织网络是基于短距离无线通信技术自主构建的V2V、V2I、V2P之间的无线通信网络，实现V2V、V2I、V2P之间的信息传输，使车辆具有行驶环境感知、危险辨识、智能控制等功能，并能够实现V2V、V2I之间的协同控制。
车载移动互联网络是基于远距离通信技术构建的车辆与互联网之间连接的网络，实现车辆信息与各种服务信息在车载移动互联网上的传输，使智能网联汽车用户能够开展商务办公、信息娱乐服务等。
车载网络车载网络划分为5种类型，分别为A类低速网络、B类中速网络、C类高速网络、D类多媒体网络和E类安全应用网络。
A类低速网络传输速率一般小于10kbit/s，有多种通信协议，该类网络的主流协议是LIN（局域互联网络），主要用于电动门窗、电动座椅、车内照明系统和车外照明系统等。
B类中速网络传输速率在10～125kbit/s之间，对实时性要求不太高，主要面向独立模块之间数据共享的中速网络。
该类网络的主流协议是低速CAN（控制器局域网络），主要用于故障诊断、空调、仪表显示等。
C类高速网络传输速率在125～1000kbit/s之间，对实时性要求高，主要面向高速、实时闭环控制的多路传输网。
该类网络的主流协议是高速CAN、FlexRay等协议，主要用于牵引力控制、发动机控制、ABS、ASR、ESP、悬架控制等。
模块1-车载网络技术认识
MOST合作组织 1394工业协会
5
一、车载网络技术概述
表1-2 几种车载网络的开发年份、发表年份与采用情况
年份
-1986
1988 1991 1992 1994 1995~至今 2000~至今
车载网络 DDB开发 CAN开发 VNP开发CAD开发 MOST开发VAN开发 CAN开发 DDBDDB/Optical开发 J1850VAN
一般包括4个方面内容，物理、电气、逻辑和过程。
7.网关：网关是汽车内部通信的核心，通过它可以实现在不同的总线、模块和网络相互间通信、信息的共享以
及实现汽车内部的网络管理和故障诊断功能。
8.链路（传输媒体）：链路指网络信息传输的媒体，分为有线和无线两种类型，目前车上使用的大多数都是有
线网络。通常用于局域网的传输媒体有双绞线、同轴电缆和光纤，
典型参数
表1-3 典型参数允许响应时间
允许响应时间
典型参数
允许响应时间
发动机喷油量 发动机转速
10ms 300ms
进气温度 冷却液温度
20s 1min
车轮转速
1-100s
燃油温度
10min
16
二、车载网络技术的应用
2.车载网络系统在汽车上的应用 车载网络系统在汽车上的应用非常多，按照应用系统加以划分的话，车用网络大致可以分为4个系统：动力传 动系统、车身系统、安全系统和信息系统。
车载网络技术概述
图1-17 自适应巡航系统监测前、后车辆之间的车距
车辆性能与车况的自动监测、传输，进行多地、远程 “专家会诊”，指导车辆维修等。
.⑦个人化信息接收与发布。收发25电子邮件与个人化信息等。
车载网络技术概述
⑧多媒体影音娱乐信息接收。 高画质与高音质的视听设备、游戏机、上网机、个人行
动信息中心、随选视频资讯等（图1-18）。
图1-28为在具有3个控制单元的系统中采用CAN数据总 线进行信息传输的示意图，相应地，汽车内部的线束连接也 变得简洁、清晰（图1-29），不再是一团乱麻。
图1-28 在具有3个控制单元的系统中采用
CAN数据总线进行信息传输
.
35
图1-29 汽车内部的电线（线束）数量（装 备3个电子控制单元）
车载网络技术概述
电机晶体管电压调节器和晶体管点火装置等开始装备汽车， 而. 且电子控制装置又逐步实现了10由分立元件向集成化的过渡。
车载网络技术概述
这一阶段，装备汽车的其
他电子装置还有转向系统电子
式闪光器、电子控制式喇叭、
电子式间歇刮水控制器、数字
时钟及高能点火（HEI）线圈
和. 集成电路点火系统等。
11
车载网络技术概述
在基于现场总线的分布式控制中，任何传统意义上的传 感器和执行器都可以与同一现场的节点相组合，构成节点模 块，汽车网络技术进一步优化了汽车的控制系统，极大地提 升了汽车的整体控制水平。
.
14
车载网络技术概述
图1-6 BMW E60的汽车网络系统
.
15 图1-7 AUDI A4的汽车网络系统
车载网络技术概述
车载网络技术概述
1.Telematics简介
车载网络技术简介
第5章 车载网络技术简介
图5-9 环型网络拓扑结构
第5章 车载网络技术简介
3) 总线型网络拓扑结构
总线型网络即所有入网计算机通过分接头接入到
一条载波传输线上，如图5-10所示。 总线型网络拓扑结构的特点：信道利用率较高，
但同一时刻只能有两处网络节点在相互通信，网络延
伸距离有限，网络容纳节点数有限(受信道访问机制的 影响)。它适用于传输距离较短、地域有限的组网环境。 目前，局域网多采用此种方式。
第5章 车载网络技术简介
图5-8 星型网络拓扑结构
第5章 车载网络技术简介 2) 环型网络拓扑结构 环型网络是通过转发器将每台入网计算机接入网 络的，每个网络接口与相邻两个网络接口用物理链路 相连，所有转发器组成一个拓扑为环状的网络系统， 如图5-9所示。 环型网络拓扑结构的特点：实时性较高，传输控 制机制较为简单，但一个节点出故障可能会终止全网 运行，可靠性较差，网络扩充调整较为复杂。
第5章 车载网络技术简介 3．国内外多路总线传输系统的发展简史 早在1968年，艾塞库斯就提出了利用单线多路传输 信号的构想。 从1980年起，汽车内开始装用车载网络。 1983年，丰田公司在世纪牌汽车上采用了应用光缆 的车门控制系统。 从1986年起，在车身系统上装用了铜线传输媒介的 网络，并在日产和通用公司汽车的控制系统中得到应用。 20世纪80年代末，BOSCH公司和英特尔公司研制了 专门用于汽车电气系统的总线——控制器局域网 (Controller Area Network)规范，简称CAN。 接着，美国汽车工程师学会(SAE)提出了J1850通信 协议规范。
线方式，即电线一端与开关相接、另一端与用电设备相
通的方式，导致汽车上导线数目急剧增加，如图5-1所示。
汽车计算机网络技术
汽车计算机网络技术随着科技的不断进步，汽车已经从单纯的交通工具逐渐转变为一个高度集成的智能系统。
汽车计算机网络技术作为现代汽车技术的重要组成部分，正在不断地推动汽车行业的发展。
本文将详细介绍汽车计算机网络技术的基本概念、组成、功能以及未来的发展趋势。
基本概念汽车计算机网络技术，简称汽车网络技术，是指在汽车内部构建的用于信息传输和控制的网络系统。
这种技术通过各种传感器、控制器和执行器，实现对汽车各种功能和性能的实时监控和控制。
组成汽车计算机网络主要由以下几个部分组成：1. 传感器：用于收集汽车运行状态和环境信息的设备，如速度传感器、温度传感器等。
2. 控制器：根据传感器收集的信息，进行数据处理和决策的电子控制单元（ECU）。
3. 执行器：根据控制器的指令，执行相应动作的设备，如发动机控制单元、制动系统等。
4. 通信协议：规定数据传输格式和规则的标准，如CAN（Controller Area Network）协议。
5. 总线系统：连接各个传感器、控制器和执行器的通信线路，实现数据的高速传输。
功能汽车计算机网络技术具有以下功能：1. 实时监控：实时收集和分析汽车的运行数据，确保汽车安全运行。
2. 故障诊断：通过分析传感器数据，及时发现并诊断汽车潜在的故障。
3. 智能控制：根据汽车的运行状态和外部环境，自动调整汽车的工作参数，提高驾驶舒适性和燃油经济性。
4. 信息娱乐：提供导航、音乐、视频等多媒体服务，丰富驾驶体验。
5. 远程服务：通过无线网络连接，实现远程监控、诊断和升级等功能。
发展趋势随着物联网、大数据、人工智能等技术的发展，汽车计算机网络技术正朝着以下几个方向快速发展：1. 智能化：通过深度学习和大数据分析，提高汽车的自主决策能力。
2. 互联互通：实现车与车、车与路、车与云的互联互通，构建智能交通系统。
3. 安全性：加强网络安全防护，防止黑客攻击和数据泄露。
4. 个性化服务：根据用户的驾驶习惯和偏好，提供定制化的服务和体验。
第九章 汽车车载网络技术简介
仪 表 板
变速控 制
主动悬 架
自 动 座椅
自 动 门窗
安 全 气囊
传统的点对点的通讯方式
CAN总线的通讯方式
8.1.2 车载网络的结构
车载网络结构示意图
8.1.3 常用基本术语 1. 数据总线 数据总线是模块间运行数据的通道，即所谓 的信息高速公路。数据总线可以实现在一条数 据线上传递的信号能被多个系统（控制单元） 共享，从而最大限度地提高系统整体效率，充 分利用有限的资源。
2层：数据链路层 硬件控制
1层：物理层
2. CAN网络结构
应用层 网 络 管 理
交互层
传输层
CAN层
CAN总线
8.3.5 CAN总线的特点
1.CAN为多主方式工作，即网络上任一节点均可在任意时刻主 动地向网络上其他节点发送信息，而不分主从，通信方式 灵活，且无需站地址等节点信息2. CAN网络上的节点信息 分成不同的优先级，可满足不同的实时要求，高优先级的 数据最多可在134us内得到传输。 3. CAN采用非破坏性总线性仲裁技术，当多个节点同时向总线 发送信息时，优先级较低的节点会主动地退出发送，而最 高优先级的节点可不受影响地继续传输数据，从而大大节 省了总线冲突仲裁时间。 4. CAN只需通过帧滤波即可实现点对点、一点对多点及全局广 播等几种方式传送接受数据，无需专门的调度。
2. 多路传输 所谓多路传输，指在计算机局域网中，将多种信息混 合或交叉通过一个通信信道传送的方式。
传统线路与多路传输线路
3. 模块／节点 模块就是一种电子装置。简单一点的如温 度和压力传感器，复杂的如计算机（微处理 器）。传感器是一个模块装置，根据温度和 压力的不同产生不同的电压信号。这些电压 信号在计算机（一种数字装置）的输人接口 被转变成数字信号。在计算机多路传输系统 中一些简单的模块被称为节点。各节点通过 插接器连接到多路传输系统中。
智能交通系统中的车载网络技术使用教程
智能交通系统中的车载网络技术使用教程随着科技的不断发展和社会的不断进步，智能交通系统在现代城市中扮演着越来越重要的角色。
其中，车载网络技术作为智能交通系统中的重要组成部分，对车辆和乘客的安全、便利性以及交通效率的提升起着关键作用。
本文将为读者提供智能交通系统中的车载网络技术使用教程，以帮助读者更好地理解和使用这一技术。
一、什么是车载网络技术？车载网络技术是指在车辆内部建立一个相对独立的网络系统，通过无线通信等方式将车辆内部设备连接起来，实现车辆内部设备之间的信息传输和共享。
通过车载网络技术，驾驶员和乘客可以方便地使用各种车内设备，例如导航系统、娱乐系统、车况监控系统等。
二、车载网络技术的优势1. 提供实时信息：车载网络技术可以将车辆内部设备连接到互联网，从而能够实时获取各种信息，如交通状况、天气预报、道路施工等。
这些信息将有助于驾驶员和乘客更好地规划行程和做出决策。
2. 提升安全性：车载网络技术可以与车辆安全系统相连接，实时监测车辆的状态并及时报警，为驾驶员提供安全驾驶的支持。
例如，当车辆发生意外或超速行驶时，车载网络技术可以通过消息推送等方式提醒驾驶员采取相应措施。
3. 提高乘坐舒适度：车载网络技术可以支持多媒体设备的连接，使乘客可以在车内观看电影、听音乐或者玩游戏。
同时，车辆网络还可提供高速互联网接入，让乘客能够随时上网、下载和上传文件。
三、车载网络技术的使用方法1. 连接车载网络：首先，确保车载网络设备已安装并连接到车辆的数据接口。
然后，根据设备的说明书或操作手册，按照要求设置网络连接，包括输入网络名称和密码等信息。
注意，为了保证网络的安全性和稳定性，建议使用加密网络而非公共无线网络。
2. 使用导航系统：车载网络技术可以把车辆连接到导航系统，提供准确的车辆位置和行驶路线信息。
在使用导航系统时，首先输入目的地的地址或名称，然后按照系统提示进行导航操作。
导航系统一般会提供多种导航方式，如最短路径、最快路径、避开拥堵等，根据需要选择合适的导航方式。
第五章汽车车载网络技术
第四页，共46页。
2.采用LAN技术的汽车的特点
1）汽车电子控制系统只需1根通信电缆，减少线束连接，减轻
汽车质量。
2）电子控制系统部件数量减少，使汽车的可靠性增加。
3）可实现实时故障诊断、测试和报警，实现集中显示、历史
查询和故障自诊断等功能，使汽车具有行驶记录仪功能。 4）电子控制系统的扩展性强，增加电控装置时几乎不需要对原 有局域网的软件和硬件进行任何改动。
No 1—ABS电控单元 2—动力系统电控单元 3—空调电控单元
4—集成控制板 5—组合仪表电控单元 6—照明电控单元 7—电动座椅电控单元 8—车门电控单元 9—车载电话电控单元 10—汽车动态电控单元。1）汽车电子控制系统只需1根通信电缆， 减少线束连接，减轻汽车质量。第四节 诊 断 总 线
Image
一、 蓝牙技术简介
蓝牙技术(BluetoothTM)是一种无线通信新技术，其目
的是实现最高数据传输速率为1Mbit/s、最大传输距离为
10m的无线通信。
第二十六页，共46页。
二、蓝牙技术的特点
表5-2 USB及蓝牙技术的比较
第二十七页，共46页。
三、蓝牙技术在车载免提系统中的应用
1.车载免提系统的类型 2.车载蓝牙免提系统
（3）MOST光缆 MOST总线采用塑料光缆，宝马E65轿 车MOST总线用绿色作为特征标记，如图5-25所示。
第二十三页，共46页。
图5-24 MOST电控单元之间的连接
24
第二十四页，共46页。
第三节 蓝 牙 技 术
一、 蓝牙技术简介 二、蓝牙技术的特点 三、蓝牙技术在车载免提系统中的应用
第二十五页，共46页。
被转换成光信号，并发射到光缆内。光纤用于光波的导向， 为了使发射出来的光线不会从光纤中射出，光纤有外包装层 ，可使光线发生反射，并借此使光线继续传输，穿过光缆， 然后通过接收元件重新转换成电信号。
汽车车载网络技术分析PPT课件
LIN总线广泛应用于汽车中的舒适系统、车门控制系统、座椅调节系统等。
发展趋势
随着汽车电子技术的不断发展，LIN总线将逐渐向高速、高可靠性和低延迟方向发展，以满足汽车智 能化和网联化的需求。同时，LIN总线也将与其他车载网络技术如CAN总线、以太网等进行融合，共 同推动汽车网络技术的发展。
06
车载MOST总线技术分析
。
05
车载LIN总线技术分析
LIN总线的特点与优势
可靠性高
LIN总线采用主从式架构，主节点可以控 制数据传输，减少了数据冲突的可能性，
提了通讯的可靠性。
A 成本低
LIN总线是基于串行通讯协议的，硬 件结构简单，成本较低。
B
C
D
低功耗
LIN总线采用低电压供电，降低了车载网 络的功耗，延长了汽车电池的使用寿命。
兼容性问题
车载网络技术需要与各种车载 设备兼容，如导航、娱乐系统 等，以确保良好的用户体验。
解决方案与未来发展方向
持续技术更新
统一技术标准
推动行业合作，制定统一的车载 网络技术标准，促进不同品牌和 型号汽车之间的互联互通。
建立完善的技术更新机制，确保 车载网络技术的及时升级和维护。
提高兼容性
加强与各类车载设备的兼容性测 试和优化，提高用户体验。
集成化与智能化
车载以太网将与车载其他网络技术进行更深入的集成，同时通过智能 化技术的应用，实现网络自组织和自管理。
安全与可靠性增强
针对车载以太网的安全和可靠性问题，未来将有更多研究和措施出台， 提高车载以太网技术的安全性和可靠性。
04
车载CAN总线技术分析
CAN总线的特点与优势
实时性高 可靠性高 灵活性高 成本低
车载网络知识点总结
车载网络知识点总结一、车载网络的概念车载网络是指将汽车内部的电子设备、传感器、控制单元等与移动通信网络连接起来，实现车辆信息传输和互联的一种网络系统。
通过车载网络，车辆可以连接互联网，实现远程控制和互联互通。
车载网络的发展与智能化汽车的发展密切相关，可以为驾驶人员、乘客提供更丰富的信息服务和更便捷的交通出行方式。
二、车载网络的技术架构车载网络的技术架构主要包括车辆内部网络、车辆对外通信、车辆与云端通信等几个主要部分。
1. 车辆内部网络：车辆内部网络是指车载网络中用于连接车辆内部各种设备和传感器的网络系统。
通常采用CAN总线、LIN总线等方式进行连接，实现车辆内部各种设备之间的数据传输和通信。
2. 车辆对外通信：车辆对外通信是指车辆通过移动通信网络与外部互联网进行数据传输和通信的部分。
车辆可以通过3G/4G/5G网络连接互联网，实现远程控制、车辆信息传输等功能。
3. 车辆与云端通信：车辆与云端通信是指车辆通过移动通信网络与云端服务器进行数据传输和通信的部分。
通过车辆与云端的通信，可以实现车辆数据的上传、下载，车辆远程控制和管理等功能。
三、车载网络的应用场景车载网络的应用场景非常广泛，主要包括车辆信息服务、车辆远程控制、车辆安全监控等几个方面。
1. 车辆信息服务：通过车载网络，车辆可以连接互联网，实现导航、音乐、视频、在线购物等丰富的信息服务。
驾驶人员、乘客可以在车辆内部享受不同于传统汽车的娱乐和工作方式。
2. 车辆远程控制：通过车载网络，车主可以通过手机App或者互联网远程控制车辆的启动、熄火、空调、车窗、车灯等功能。
提高了车主对车辆的便捷控制。
3. 车辆安全监控：通过车载网络，车辆可以实时上传自身位置、状态信息到云端服务器，可以实现车辆追踪、监控和报警等功能。
提高了车辆的安全性和管理效率。
四、车载网络的安全性车载网络的安全性是非常重要的，因为一旦发生安全漏洞或攻击，可能对车辆和驾驶人员的生命财产造成严重威胁。
车载网络技术概述
车载网络技术概述
学习内容
1 2 3 汽车网络技术的发展 汽车网络技术的应用 汽车网络标准与协议
车载网络技术概述
车载网络技术概述 一、数据传输方式 根据发送装置向接收装置传输信息时各字节的传输方式 不同，数据传输方式分为并行传输和串行传输两种形式。 1.并行传输
图2-13 并行传输 1—发送装置；2—数据；3—接收装置；MSB—最高值数位；LSB—最低值数位
⑥车况掌握。
图1-17 自适应巡航系统监测前、后车辆之间的车距
车辆性能与车况的自动监测、传输，进行多地、远程 “专家会诊”，指导车辆维修等。
⑦个人化信息接收与发布。收发电子邮件与个人化信息等。
车载网络技术概述 ⑧多媒体影音娱乐信息接收。 高画质与高音质的视听设备、游戏机、上网机、个人行 动信息中心、随选视频资讯等（图1-18）。
车载网络技术概述 2.串行传输
图2-14 串行传输 1-发送装置；2-数据；3-接收装置
数据的传输速率（速度）比特率 比特率：每秒传输的数据位数（bit），单位为bit/s（bps）。 波特率：每秒信号变化的次数（B/s）。 在无调制的情况下，波特率精确等于比特率。采用调相技术 时，波特率不等于比特率。 网速：4 Mbps 1Gbps=1000Mbps=1000*1000bps
车载网络技术概述
目前汽车上:
控制单元内部线路中使用并行数据传输方式， 控制单元外部传输信息则大都以串行传输方式进行。
串行数据传输既可以采用同步传输方式，也可以采用异 步传输方式。Fra bibliotek载网络技术概述
串行数据传输：同步传输方式，异步传输方式。 3.同步数据传输 使用一个共同的时钟脉冲发生器可保持发送装置和接收 装置时间管理的同步性。这种方式就是同步传输方式。
《车载网络技术》课程标准
《车载网络技术》课程教学标准课程编码：课程类别：专业素质课适用专业：汽车电子技术课程管理单位：汽车工程系学时：42 学分：2制定日期：2011-03-26第一次修订日期：第二次修订日期：...1、课程概述1. 1课程性质《汽车车载网络技术》属于人才培养方案中四个课程模块中的专业素质课，是汽车电子技术专业的专业主干课，是必修课，《汽车车载网络技术》是一门实践性很强的技术应用型课程，它是来自企业的特色课程。
1.2课程的定位本课程是汽车电子专业数字技术方向的一门专业方向课。
本课程的内容包括：汽车电子和车用总线的基础知识，计算机网络和控制总线的基本概念和基础知识，车上网络系统的结构和特点，异步串行通信的基本知识及应用，控制器局域网（CAN）规范、常用CAN控制器、CAN应用系统设计，适用于车上线控系统基于时间触发的网络（TTCAN、TTP/C、byteflight、FlexRey），车上局部连接网络LIN及其应用，以及车上媒体系连接网络MOST 等内容。
通过本课程的学习使学生掌握汽车总线的基本原理，了解汽车总线的应用及开发技术等。
本课程的知识为学生毕业设计及今后从事汽车电控系统研究与开发打下坚实的基础。
该课程的学习需要以前修课程《汽车电工技术》、《汽车电子技术》、《汽车单片机技术》、《汽车原理与构造》为前导课程，可将前修课程培养的能力进行运用和深化；该课程为后续课程《毕业设计》以及企业顶岗实习、毕业实践等环节中。
该课程与前后续课程共同形成了完整的职业能力培养体系，是实现汽车电子专业人才培养目标的重要环节。
1.3修读条件具有基本的计算机知识，英语达到国家三级水平。
前期必须已经合格修读完电工技术和电子技术等专业基础课程以及汽车单片机技术、汽车电器与电子设备等专业课程。
2、课程目标2.1 专业能力目标1）能够对车载网络系统故障进行检测、诊断、分析、修复和排除；2）能够正确使用汽车车载网络系统各种检测、维修设备和工具；3）能够正确使用和养护汽车车载网络系统，保障工作性能良好。
汽车车载网络技术资料
LIN系统
LIN协议简介
Linbus是内部网络的缩写。所谓汽车中的内部网络是指所有的控 制单元都在一个总成内（如空调等），并且有主控制器和子控制器之 分，整个总成内（主控制器和子控制器，子控制器和子控制器）信息 都由Linbus相连，然后由主控制器通过Canbus与外界相连。Linbus是 CANBUS的子网。
DLC1
DLC0
0
0
0
1
1
1
1
1
节气门 开度
0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8
DLC2 0 0 0 0 1 1 1 1
数据代码 DLC1 0 0 1 1 0 0 1 1
DLC0 0 1 0 1 0 1 0 1
2个位表示的节气门开度
3个位表示的节气门开度
5、CRC场： 由16位组成，用来检测传递数据中的错误。 6、应答场： 由2位组成，在应答场期间接收器通知发送器已经正确接受到数据。 7、结束场 结束场标志数据报告的结束，由7个隐形位组成。
5、可要求远程数据 在发送远程帧时，可对其他节点提出发送数据要求。 6、错误检测功能 7、故障的设定 在总线上的数据连续产生错误的场合下，CAN将产生错误的节点从总线上切 除。 8、连接 CAN总线同时可以连接许多单元的网络。通信速度低，可以连接较多的单元， 提高通信速度时，可以连接的单元数量将减少。
3、控制场：
控制场由 6 个位组成，数据长度码和两个将来扩展用的保留位，这两个保留 位必须发送“显性”电平，但是接收器认可“显性”和“隐性”位的全部组 合。
数据长度码指示了数据场的字节数目。数据长度码为4 位，在控制场中被发送。
数据长度码中数据字节数目编码
备注：：数据帧中允许的数据 字节为0,1,2,3,4,5,6,7,8。其它 的数值不允许使用。
《车载网络技术》课件
解决方案二
加强网络安全防护，建立完善的安全机制和体系
车载网络系统升级和维护问题
THANKS
感谢观看
总结词
比较不同车载网络拓扑结构的优缺点，根据实际需求选择合适的拓扑结构。
总结词
在选择车载网络拓扑结构时，需要考虑网络规模、通信需求、可靠性和稳定性等因素。星型拓扑结构适用于小型车队或特定场景下的车辆通信；网状拓扑结构适用于大规模车队或需要车辆间直接通信的场景；混合拓扑结构则能够更好地平衡网络性能和稳定性，适用于各种规模的车队和不同通信需求的场景。在实际应用中，应根据具体需求和场景选择合适的拓扑结构。
总结词
01
车载网络技术的发展经历了多个阶段，从最初的点对点连接到现在的高度集成化、智能化、网联化的车载网络系统。
详细描述
02
车载网络技术的发展历程可以分为以下几个阶段
1. 点对点连接阶段
03
早期的汽车电子部件之间的连接采用简单的点对点连接方式，每个电子部件都需要单独的线缆连接到控制器或传感器上，这种方式布线复杂、成本高、扩展性差。
02
车载网络通信协议
CAN总线是一种串行通信协议，主要用于汽车内部传感器和执行器的通信。
概述
高可靠性、灵活性和实时性，支持分布式控制，节点间数据共享。
特点
发动机控制、刹车系统、气囊控制等。
应用
LIN总线是一种低成本的串行通信协议，用于汽车中的辅助系统。
概述
低成本、高可靠性和实时性，适用于单个节点间的通信。
国际标准
ISO 21434道路车辆网络安全管理体系
05
车载网络发展趋势与挑战
随着通信技术的不断发展，车载网络技术也在不断升级，从CAN总线到以太网，车载网络的带宽和传输速度得到了大幅提升。
第十章 车载网络技术
第二节 控制器局域网(CAN)
(4)数据传递终端 数据传递终端是一个电阻器，可避免数 据传输终了反射回来，产生反射波而使数据遭到破坏。 (5)CAN总线 数据没有指定接收器，数据通过数据总线 发送给各电控单元，各电控单元接收后进行计算。
图10-22 CAN数据传输线
图10-23 CAN数据格式
第二节 控制器局域网(CAN)
(3)发送信息 若总线空闲，则预先存在发送存储器的“发 动机转速信息”被发送出去，如图10-25所示。
图10-25 发送信息
第二节 控制器局域网(CAN)
(4)接收过程 接收过程分两步，如图10-26所示。
图10-26 信息接收
第二节 控制器局域网(CAN)
图10-9 MAC远程帧
第二节 控制器局域网(CAN)
③ 出错帧。出错帧由两个不同场构成，第一个由来自不 同节点的错误标志叠加给出，第二个为错误界定符。 ④ 超载帧。存在两类具有相同格式的超载帧，即LLC要求 的超载帧和重激活超载帧，前者为LLC层所要求的，用来 表明内部的超载状态；后者由MAC层的一些出错条件而 启动发送。
2.数据传输原理
第二节 控制器局域网(CAN)
(1)信息格式转换与请求发送信息 发动机电控系统的曲轴 位臵传感器检测到转速信号，该信号以固定的周期(循环 往复地)到达电控单元的输入存储器(送到发动机)。 (2)发送开始(总线空闲判断) 当发送邮箱内有一个实时值， 表明发动机准备向外发送信息，CAN构件通过RX线检查 总线是否有源(是否正在交换其他信息)，必要时会等待， 直至总线空闲为止。
第二节 控制器局域网(CAN)
3)利用CAN 2.0B扩展帧格式的29位标识符定义每一个PDU 的含义以及PDU的优先级。 4)SAE J1939协议主要作为汽车中应用的通信协议，对汽 车上应用到的各类参数都进行了规定，参数的规定符合IS O 11992标准。 三、CAN总线的基本组成与数据传输原理 1. CAN的基本组成
车载网络技术
满 足 系统 要 求 ， 并
兰厂］ 且 与 传 统 的 系 统 Ｉ］ ｆ Ｉ 厂
设计 相 比 ， 身 线 车 束 大 大减 少 ， 计 设
Ｉｆ ＣＮ Ｉ ｌＡ
更为 简单方 便 。
当 大 量 共 享 ｒ ＝ ＿ 数 据 需 要 在 车 辆 各 智 能 模 块 问 进
的 网络 分类 仅仅 是 功能 上 的分类 ： Ａ类 网面 向低 水平
的传 感 器／ 行 器 控 制 ； 执 Ｂ类 网侧 重 于 参 数共 享 ； Ｃ类 网面 向实 时控 制 。３类 网络 的功 能 均 向下涵 盖 ， ： 即 Ｂ
在 众 多 的车 载 网 络标 准 中 ，Ａ 以 其 良好 的运 行 特 ＣＮ
率要 求 极 低 ， 速 低
Ａ 类 网 就 能 充 分
图 ｌ 汽车防盗 系统 Ａ类网络
长足 的进步 ，采用 网络 化设 计 已成为 一种 必然趋 势 。
为推动 网络技 术在 汽车 上 的广泛 应用 ， 改善 汽车 各 方 面性 能 ， 缩短 同国外 汽 车技 术 的差距 ， 纯依 靠 技 术 单 引进不 利于 长期发 展 ， 消化 、 收 、 吸 研究 和 开发我 国 自 己的车 载网络 和应用 系统 已势在必 行 。 车载 网络 的种类 目前 存 在 的多种 车载 网络标 准 ， 侧 重 的功能 有 其
的是 ， 近年来 ， 在一 些大 公 司新 开 发 的车型 中 ， 步采 逐
常 时没 有 信 号 ， 所
以 对 数 据 传 输 速
用 了诸 如 电喷系统 、 自动变 速系 统 、 防抱死 制动 系统 、 安 全气囊 系 统 、 星定位 系统 等先 进 电子 系统 。特别 卫 是 进入 ２ 世 纪后 ，我 国轿 车电子 技术 的发 展 已有 了 １
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树型网
由多个星型网络构成的网 络称为多级星型网络，多级 星型网络按层次方式排列即 形成树型网络。
授课教师：张洪坤
1.1 计算机网络基础知识
第一章 绪 论
特点：
➢ 树型结构网是分级的集中控制式网络； ➢ 与星型网络相比，其通信线路总长度短，
成本较低，节点易于扩充，
➢ 除叶节点及其相连的线路外，任一节点及 其相连的线路故障都会使系统受到影响。
第一章 绪 论
➢提高计算机的可靠性
将计算机连成网络后，网络中各个计算机互 为后备，这样网络可靠性会大大增高。当某一处 计算机发生故障时，可由别处的计算机代为处理 ，还可以在网络节点上设置备用设备作为全网络 公用后备，这样，整个计算机网络就不会由于某 台设备出现故障而瘫痪，大大提高了计算机网络 系统的可靠性和可用性。
授课教师：张洪坤
汽车上应用网络技术的必要性
未来汽车上应能提供任何办公室或家庭中的 网络信息服务，在智能交通系统中，一个汽 车应具有接收和提供相关信息的功能，完成 这些功能需要很强的通信能力和数据共享能 力，因此要用到汽车网络技术。
授课教师：张洪坤
1.1 计算机网络基础知识
第一章 绪 论
计算机网络的定义
授课教师：张洪坤
1.1 计算机网络基础知识
第一章 绪 论
特点：
➢ 由于一次通信信息在网中传输最大时间是固定 的，因此实时性较高；
➢ 每个网上节点只与其他相邻两个节点有物理链 路直接互连，因此传输控制机制较为简单；
➢ 一个节点出故障可能会终止全网运行，因此可 靠性较差；
授课教师：张洪坤
1.1 计算机网络基础知识
授课教师：张洪坤
吉林大学
主要内容
第一章 绪 论
1.1 计算机网络基础知识 1.2 总线网络结构与原理 1.3 汽车网络技术概述
授课教师：张洪坤
汽车上应用网络技术的必要性
授课教师：张洪坤
汽车上应用网络技术的必要性
汽车上电控装置的增多，使连接这些装置的线 路越来越复杂，造成线束庞大，布线困难；
线路和接头的增加成为安全问题的巨大隐患； 难于维护。
第一章 绪 论
➢分布处理
对大型综合性问题，可将问题各部分交给不 同的计算机分头处理，即通过网络将问题分散 到多个计算机上进行分布式处理，可以充分利 用网络资源，扩大计算机的处理能力，增强实 用性，同时也可使各地的计算机通过网络资源 共同协作，进行联合开发、研究等。
授课教师：张洪坤
1.1 计算机网络基础知识
由于所有的入网计算机共用一条传输信道，因 此总线型网的一个特殊问题就是信道的访问控 制权的分配，并由此产生一系列处理机制；
分时访问总线；
目前，局域网多采用此种方式,汽车上的网 络多采用这种结构，尤其是低端网络。
授课教师：张洪坤
1.1 计算机网络基础知识
第一章 绪 论
环型网
环形网络是指入网节点 通过网络部件连到一个环形 物理链路中。整个网络发送 的信息就是在这个环中传递 ，通常把这类网络称之为"令 牌环网"。
参考书
1. 秦贵和，车上网络技术
机械工业出版社 2003.6
2. 胡思德，汽车车载网络技术详解
机械工业出版社 2006.6
3. 付百学，胡胜海，汽车车载网络技术
机械工业出版社 2012.3
授课教师：张洪坤
➢第一章 绪论 ➢第二章 CAN总线技术 ➢第三章 LIN总线 ➢第四章 MOST多媒体网络 ➢第五章 FlexRay总线技术 ➢第六章 汽车总线网路结构及应用
第一章 绪 论
授课教师： 论
特点： 结构简单，易于实现，便于管理； 通信功能简单，可以根据需要由中
心处理机分时或按优先权排队进行 处理； 中心处理机负载过重，扩充困难；
授课教师：张洪坤
1.1 计算机网络基础知识
第一章 绪 论
每台入网计算机均需与中心处理机有线路直 接互连，因此线路利用率低，信道容量浪费 较大；
授课教师：张洪坤
1.1 计算机网络基础知识
第一章 绪 论
分组交换
发送端将所要发送信息拆成一个个分组发送出 去，转接交换机每次转发的是一个分组(而不像报 文交换那样是一整段有意义的信息)、接收端把接 收到的分组再逐段组装成报文。这种方式既增加了 通信线路利用率，又提高了数据通信的实时性，但 报文的组装和拆卸以及各分组在网络上的传输都要 进行附加的管理，这增大了网络开销。
授课教师：张洪坤
1.1 计算机网络基础知识
第一章 绪 论
计算机网络中的一些基本概念
➢ 节点：是网络活动的核心组成部分，包括 终端节点和中间节点。终端节点一般是网 络连接的应用系统和设备，他们利用网络 发送或接收信息；中间节点提供信息的转 送服务、信息流量控制等网络服务功能。
授课教师：张洪坤
1.1 计算机网络基础知识
可靠性对中心机敏感，中心节点的故障可能 造成全网瘫痪； 由于应用汽车网络的目的之一就是简化 线束，所以这种结构不可能成为整车网络的 结构，但有可能在一个部件或总成上使用。
授课教师：张洪坤
1.1 计算机网络基础知识
总线型网
是从计算机的总线访问控制 发展而来的。采用称为公共总线 的传输介质，将各计算机直接与 总线连接，信息沿总线介质逐个 节点广播传送。
授课教师：张洪坤
1.1 计算机网络基础知识
第一章 绪 论
计算机网络的功能
➢资源共享
网络中的计算机不仅可以使用本机的资源， 还可以使用网络中其他计算机的资源。资源共享 提高了网络中软、硬件的利用率，增强了网络中 计算机的处理能力，这是计算机网络最主要的功 能。
授课教师：张洪坤
1.1 计算机网络基础知识
授课教师：张洪坤
1.1 计算机网络基础知识
第一章 绪 论
➢ 协议三要素：一个通信协议通常对语法、语义和定时三个 方面进行约定 –语法：确定通信双方之间“如何讲”，即由逻辑说明构 成，要对信息或报文中各字段格式化，说明报头字段、 命令和应答的结构等； –语义：确定通信双方之间“讲什么”，即由过程说明构 成，要对发布请求、执行动作以及返回应答予以解释， 并确定用于协调和差错处理的控制信息； –定时规则：指出事件的顺序以及进度匹配、排序。
第一章 绪 论
授课教师：张洪坤
1.1 计算机网络基础知识
第一章 绪 论
➢ 数据通信 通过网络可以实现终端、计算机与计算
机之间的高速可靠地传送数据并进行信息处 理，利用这一特点，可将分散在各个地区的 单位或部门用计算机网络联系起来，进行统 一的调配、控制和管理。这是计算机网络最 基本的功能。
授课教师：张洪坤
第一章 绪 论
➢由于汽车上线控技术要求实时性好的 网络系统，有一些车载网络系统支持 这种结构。
➢环型网由于其点一点通信路由的唯一 性，因此，不宜在广域范围内组建计 算机网络。它是一种较为实用的局域 网拓扑结构，尤其是在实时性要求较 高的环境。
授课教师：张洪坤
1.1 计算机网络基础知识
第一章 绪 论
授课教师：张洪坤
1.1 计算机网络基础知识
第一章 绪 论
计算机网络的类型
➢按跨度分类 局域网（Local Area Network, LAN） 局域网是在一个有限区域内连接的计算机 网络，是最常见、应用最广的一种网络，特点 是连接范围窄、用户数少、配置容易、连接速 率高。汽车上的网络是多个局部网络的互联结 构。
授课教师：张洪坤
1.1 计算机网络基础知识
第一章 绪 论
➢帧（Frame）
是独立的网络信息传输单元，是网络传输的最小单位 。
授课教师：张洪坤
1.1 计算机网络基础知识
第一章 绪 论
➢ 协议：协议可定义为在两实体间控制信
息交换的规则之集合。即在通信内容、怎 样通信以及何时通信等方面，两个实体要 遵从相互可以接受的一组约定和规则。这 些约定和规则的集合称为协议。
第一章 绪 论
授课教师：张洪坤
1.1 计算机网络基础知识
第一章 绪 论
特点：
由一条总线连接入网计算机，所以信道利用 率较高；
网络长度和网络节点数受传输延时、驱动能 力及访问机制的限制；
适合于传输距离较短、节点数不是很多的情 况；
授课教师：张洪坤
1.1 计算机网络基础知识
第一章 绪 论
在这种情况下，减少线束成为一个必须要 解决的问题。因此网络通信技术成为必然的选 择。
授课教师：张洪坤
汽车上应用网络技术的必要性
在汽车上将越来越多地使用线控技术（XBW)， 线控系统在人机接口、执行机构和传感机构之 间以及其他系统之间要进行大量信息传输，即 线控技术是以网络通信为基础的，而基于串行 通信的网络技术是实现这种通信功能的最佳结 构。
计算机网络定义为“以相互共享资源 (硬件、软件和数据等方式)和计算机间传 输信息为目的而连接起来、且各自具备独 立功能的计算机系统之集合”。
授课教师：张洪坤
1.1 计算机网络基础知识
第一章 绪 论
“广义的”计算机网络
在协议控制下由两台或两台以上计算机、若干 台终端设备、数据传输设备以及便于终端和计算 机之间或者若干台计算机之间数据流动的通信控 制处理机等所组成的系统之集合。这个定义表明 计算机网是在协议控制下通过通信系统来实现计 算机之间的连接。
授课教师：张洪坤
1.1 计算机网络基础知识
第一章 绪 论
广域网（Wide Area Network, WAN）：
广域网也称为远程网，可以覆盖一个国家、一个 地区或横跨几个洲，形成国际性的计算机网络。广域 网通常可以利用公用网络（如公用数据网、公用电话 网、卫星通信等）进行组建，将分布在不同国家和地 区的计算机系统连接起来，达到资源共享的目的。广 域网的连线距离极长，因此信息衰减比较严重，连接 速度通常低于局域网或城域网，使用的设备也相当昂 贵。