第一章 概论【车载网络及信息技术】

数据域长度 位 速 率
/bit
/Kbps
16
500
64
9.6
General Inst
Toyota
控制 控制
Bosch 控制
双绞线 主/从
0-64
单线 CSMA/CD 8-88
双绞线 竞争
0-64
4000 10 1000
Crysler
Alfa Romeo
传感器总 线
双绞线
CSMA/CR
仪表板 双绞线 主/从
3
图1-1 车联网络示意图
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第一节 汽车通信及信息技术
1. 车载网络技术发展 随着汽车电子技术的不断发展，汽车上电子装置越来越多，
而且增长很快。随着电子部件价格的降低，电子技术向低档车延 伸的速度也很快。
另一方面，随着汽车电子化的深入，以网络通讯为基础的 线控技术（CBW，Control-By-Wire）将在车上普遍应用。
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第一节 汽车通信及信息技术
人机交互系统 最经典的车上人机交互系统就是汽车仪表和各种车上装置的操控 系统。随着车辆信息化的不断提高，驾驶人员获得的信息和获得 信息的方式都有很大变化，基于各种新的数字显示技术的仪表总 成和新的信息推送方式在车上不断涌现。操控方式也由原来的各 种开关按钮发展出触摸屏、语音等方式。
车辆安全系统 1）自适应巡航控制系统 2）防撞警告系统和撞车通告系统 3）集成安全系统。 4）被盗车辆寻回系统
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第一节 汽车通信及信息技术
网络、通讯、导航系统 1）网络通讯系统 2）电子导航系统 3）实时交通信息咨询系统
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第一节 汽车通信及信息技术
移动多媒体系统 后排座娱乐系统：移动多媒体技术主要开发的后排座娱乐系统， 这种后排座音响-图像技术包括全彩屏幕、游戏设备、DVD播放机、 电源、CD机、录像机、DVD机和放唱机。
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第一节 汽车通信及信息技术
FlexRay和车载以太网TTE标准提供了时间触发车载网络标准，从实 时性和安全性上更适合车载线控系统。
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表1-2 车载网络标准
协议 ABUS APC AUTOLAN BEAN CAN CCD DAN
机构 VW Ford
应用领域 介质 访问方式
控制
单线 竞争
媒体
双绞线 CSMA/CA
实时性高的控制单元 如发动机、ABS等
高速CAN
数据量大、对带宽要求 IDB-139、MOST、 高如导航、多媒体系统 车载以太网AVB
实时性要求非常高的系 FlexRay 、 车 载 以
统如安全气囊
太网TTE
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第一节 汽车通信及信息技术
局部互连网络（LIN， Local Interconnect Network）是在1998年由汽 车生产商Audi、BMW、DaimlerChrysler、Volvo和Volkswagen与元器 件生产厂Motorola以及开发工具公司VCT(Volcano Communications Technologies)联合发起的一个汽车低端网络协议。LIN标准中不仅定 义了通信协议，而且定义了开发工具接口和应用软件接口（API）。 它的目标是提供廉价的底层传感器和执行器级的局部网络标准。
星定位、网络通讯、电子及控制等技术，为汽车提供安全、环保 及舒适及娱乐性功能和服务的软硬件系统。
车载信息系统可以划分成4个层面，从高到低依次是客户 层、服务层、通讯层和车载层。当前电子信息技术在车辆上主要 用于车辆安全系统、网络、通讯、导航系统和移动多媒体系统、 人机交互等方面。
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第一节 汽车通信及信息技术
无限制 8
~7.8
9.6
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协议 DSI
机构
应用领域 介质
Motorola
传感器总 线
双线
访问方式 主/从
数据域长度 位 速 率
/bit
/Kbps
16
5
IVMS
Nissan 控制
双绞线 Polling
16
~27.8K
J1850 PWM SAE
控制
双线 CSMA/CR 8-64
41.6
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第一节 汽车通信及信息技术
图1-2是线控系统的基本结构原理，操纵意图通过人机接口转换为 电信号传到执行机构，由执行机构控制功能装置；传感器感知功 能装置状态，通过电信号传给人机接口，反馈给驾驶人员。
图1-2 线控过程示意图
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第一节 汽车通信及信息技术
2. 车载信息技术发展 车载信息系统（In-vehicle Infotainment）是基于计算机、卫
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第一节 汽车通信及信息技术
二、车载网络介绍 SAE（Society of Automotive Engineers，汽车工程师协会）按着汽车 载网络系统的性能由低到高划分为A级、B级、C级网络，近年来， 随着导航、多媒体、安全系统在汽车上的应用，对网络的可靠性 和带宽提出了更高的要求，又发展了D级、E级网络，如表1-1所示。
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第一节 汽车通信及信息技术
由Bosch提出的CAN标准最早在欧洲汽车上被广泛采用。后来，包 括美国、日本的汽车公司也使用它作为B级或C级车载网络。CAN是 目前应用最广泛的汽车网络标准。它也被很多其它行业采用。
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第一节 汽车通信及信息技术
MOST和车载以太网AVB是面向车载多媒体系统连接的标准。由于 媒体信息音像的传输数据量大，所以比车上控制网络要求更高的 传输速度（带宽），一般要求光纤或同轴电缆作为物理层媒介， 考虑到成本等因素也大量使用双绞线。
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表1-1 车载网络分类
网络分类 位传输速率
Fra Baidu bibliotek
应用范围
主流协议
A级 B级 C级 D级
E级
< 20 kb/s 20 ~ 150 kb/s 0.125~ 25Mb/s 25 ~150 Mb/s 10Mb/s
只需传输少量数据的场 合如刮水器的开闭控制
LIN
信号多实时性低的单元 如车灯、车窗控制
低速CAN
第一章 概 论
概论
车载网络与信息技术是计算机网络通信、嵌入式系统、以 及信息安全理论与技术在车辆工程中的应用，是社会信息化发展 在交通和汽车领域的体现。
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第一节 汽车通信及信息技术
一、汽车通信及信息技术的发展 传统上汽车是一个机械系统，随着信息技术的发展以及应
用的不断深入，汽车上使用了越来越多的电子与信息技术。越来 越多的车载电子与信息系统催生了车载网络通信技术，而基于互 联网络的物连网的发展，必然产生实现车-车、车-路、车-人、车服务中心等互联的车联网络，使得一辆汽车已经是全球互联网络 中的一个移动网络部分，如图1-1。