汽车网络研究及CAN总线网络拓扑的优化

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关于总线技术在汽车网络中的应用探究

下转第54页》》》》》》关于CAN 总线技术在汽车网络中的应用探究魏翔 / 湖南潇湘技师学院摘要：随着科学技术的发展，汽车电子业已经日渐成熟，在二十世纪80年代出现的CAN总线技术在汽车网络中的应用也得到了发展，在网络通讯技术日渐发达的今天，CAN总线技术已经得到了普及应用。

今天，笔者就与各位一起来探讨一下CAN总线技术在汽车网络中的应用，希望各位同仁可以认同与分享。

关键词：CAN总线；汽车网络；应用◆中图分类号：TP393关于CAN 总线技术在汽车网络中的应用问题在国内已经有了广泛的研究，其主要原因是因为CAN 总线技术具有的独特优势在汽车网络应用中体现的价值是其他总线技术无法比拟的。

为了了解这一技术，我们首先了解什么是CAN 总线技术。

1 CAN 总线技术CAN 总线技术是一种在网络通信中控制端为了控制通信网络中的各个节点输出一种线路连接各个分节点的总线传输技术。

网络传输中，各个节点的模拟信号以及数字信号的传输转换都可以在总线上完成。

那么CAN 技术就是一种这样为了连接控制端及各个网络节点的通信总线技术。

CAN 总线技术在我国的发展可谓是十分迅速，目前的主要应用领域是在汽车的局域网络中承担总线传输工作。

在汽车电子技术的发展过程中，全自动智能汽车已经是汽车电子行业发展的主要研究方向。

而连接各个控制节点的正是CAN 总线技术。

在汽车电子通信网络中，CAN 总线主要连接的各个节点有控制汽车机械运动节点，控制汽车舒适度节点，以及汽车微电子控制节点。

CAN 总线技术的主要特点是传输速度快，信号抗干扰能力强、具有较好的实时性传输以及其特独特的错误识别及控制技术，在局域网络中的具体应用具有较好的传输性能。

2 汽车的控制局域网络在汽车行业发展的过程中，各个公司都在以客户体验为基本操作理念进行开发各项应用技术，其主要原因是在于符合客户需求的技术才是最好的技术价值体现。

而对于CAN 总线技术来说，其产生与发展的过程也是符合这一标准的。

新能源汽车CAN总线网络中动态数据交换技术研究

新能源汽车CAN总线网络中动态数据交换技术研究随着汽车行业的不断发展，新能源汽车的出现成为了全球汽车产业的一大趋势。

新能源汽车作为绿色环保的交通工具，具有着减少尾气排放、降低能源消耗等诸多优势，受到了人们的广泛关注和支持。

在新能源汽车的发展中，CAN总线网络起到了至关重要的作用，它负责着车辆内部各个电子控制单元之间的数据交换和通信，是新能源汽车实现智能化、高效化的基础。

因此，对新能源汽车CAN总线网络中动态数据交换技术的研究具有重要意义。

新能源汽车CAN总线网络中动态数据交换技术的研究，旨在解决新能源汽车在运行过程中所面临的数据交换问题，提高系统的稳定性和效率。

在新能源汽车中，涉及到的数据种类繁多，且其交换速度和准确性对车辆性能有着直接影响。

因此，如何在CAN总线网络中实现动态数据交换成为一个亟待解决的问题。

为了更好地研究新能源汽车CAN总线网络中动态数据交换技术，首先需要了解CAN总线网络的基本原理和特点。

CAN（Controller Area Network）总线是一种串行通信协议，其主要特点是具有高速、可靠、抗干扰等功能，适用于汽车控制系统中的数据通信。

在新能源汽车中，CAN总线网络连接了各种传感器、执行器、电池管理系统等控制单元，负责实时传输数据并协调各个部件之间的工作。

在新能源汽车CAN总线网络中，数据交换的速度和稳定性是至关重要的。

在实际运行中，由于车辆的工况变化，数据交换的频率和量也会发生变化。

因此，如何在不同工况下保证数据交换的实时性和准确性是一个重要的研究方向。

目前，针对新能源汽车CAN总线网络中动态数据交换技术的研究，主要集中在以下几个方面：首先，针对数据交换速度的研究。

新能源汽车中需要实时传输的数据包括车速、电池状态、温度等信息，这些数据对于车辆的安全性和性能至关重要。

如何在保证数据传输速度的同时，不影响系统的稳定性是一个挑战。

研究人员通过优化数据传输协议、提高CAN总线网络的带宽等手段，不断提升数据交换的速度和效率。

CAN通信网在汽车中的应用研究

CAN通信网在汽车中的应用研究1 前言控制局域网CAN(Controller Area Network)是德国Bosch 公司为解决现代汽车中众多的控制与测试仪器之间的数据交换而应用开发的一种通信协议。

在国外，尤其是欧洲，CAN网络已被广泛地应用在汽车上，如BENZ、BMW、PORSCHE、ROLLS ROYCE、JAGUAR等车。

2 汽车对通信网络的要求现代汽车典型的控制单元有电控燃油喷射系统、电控传动系统、防抱死制动系统(ABS)、防滑控制系统(ASR)、废气再循环控制、巡航系统和空调系统，如图1所示。

图1 汽车通讯网络总线方式拓扑图在一个完善的汽车电子控制系统中，许多动态信息必须与车速同步。

为了满足各子系统的实时性要求，有必要对汽车公共数据实行共享，如发动机转速、车轮转速、油门踏板位置等。

但每个控制单元对实时性的要求是因数据的更新速率和控制周期不同而不同的。

例如，一个8缸柴油机运行在2 400 r/min，则电控单元控制两次喷射的时间间隔为6.25 ms。

其中，喷射持续时间为30°的曲轴转角(2 ms)，在剩余的4 ms内需完成转速测量、油量测量、A/D转换、工况计算、执行器的控制等一系列过程。

这就意味着数据发送与接收必须在1 ms内完成，才能达到柴油机电控的实时性要求。

这就要求其数据交换网是基于优先权竞争的模式，且本身具有极高的通信速率，CAN现场总线正是为满足这些要求而设计的。

不同参数应具有不同的通信优先权，表1列出了几个典型参数允许响应时间。

表1 典型参数允许响应时间3 CAN总线的特点及通信协议3.1 CAN总线的特点CAN作为一种多主总线，支持分布式实时控制的通信网络。

其通信介质可以是双绞线、同轴电缆或光纤。

在汽车发动机控制部件、传感器、抗滑系统等应用中，总线的位速率最大可达 1 Mbit/s。

CAN光线具有以下主要特性：a.无破坏性的基于优先权竞争的总线仲裁。

b.可借助接收滤波的多地址帧传送。

车辆自组网通信协议的优化研究

车辆自组网通信协议的优化研究随着车辆自组网的发展，车辆之间的通信变得越来越重要。

为了实现安全、高效、可靠的车辆通信，研究人员不断努力优化车辆自组网通信协议。

本文将从网络拓扑优化、路由协议优化和资源管理优化三个方面进行详细探讨。

网络拓扑优化是车辆自组网通信协议优化的重要方面之一。

在车辆自组网中，网络拓扑的组织结构直接影响着通信的效率和可靠性。

传统的车辆自组网通信协议采用扁平式或者层式网络拓扑，在节点规模增大的情况下容易出现信号干扰和网络拥塞的问题。

为了解决这些问题，研究人员提出了基于虚拟网络分区的拓扑优化方法。

该方法通过将网络划分为多个虚拟网络，每个虚拟网络内部进行局部化的通信，从而减少节点之间的干扰和拥塞。

研究结果表明，采用虚拟网络分区的拓扑优化方法可以显著提高车辆自组网通信的性能。

路由协议优化是车辆自组网通信协议优化的另一个重要方面。

在车辆自组网中，由于移动性、可靠性和时延等因素的限制，传统的路由协议往往难以满足实时性和可靠性的要求。

为了解决这些问题，研究人员提出了基于位置信息的路由协议优化方法。

该方法利用车辆的位置信息作为路由决策的依据，选择最优的路径进行数据传输。

研究结果表明，基于位置信息的路由协议优化方法可以显著提高车辆自组网通信的实时性和可靠性。

资源管理优化是车辆自组网通信协议优化的第三个重要方面。

在车辆自组网中，节点资源包括带宽、存储和计算能力等，如何合理分配和管理这些资源是提高通信性能的关键。

传统的资源管理方法往往基于中心化的调度策略，无法适应车辆自组网中高度动态和分布式的特点。

为了解决这些问题，研究人员提出了基于分布式资源管理的优化方法。

该方法通过节点间的协作和交换信息，实现资源的共享和动态分配。

研究结果表明，采用分布式资源管理方法可以提高车辆自组网通信的资源利用率和性能。

综上所述，优化车辆自组网通信协议对实现安全、高效、可靠的车辆通信至关重要。

网络拓扑优化、路由协议优化和资源管理优化是实现这一目标的关键技术。

汽车CAN总线网络结构测试研究及分析

汽车CAN总线网络结构测试研究及分析汽车CAN总线网络结构测试研究及分析随着汽车智能化水平的不断提高，汽车CAN（Controller Area Network）总线网络已成为现代汽车电气网络的标准。

CAN总线网络作为汽车电气系统的核心组成部分，承担着传递车辆各种信息的重要任务。

因此，从网络结构角度对汽车CAN总线网络进行测试研究，可以为汽车电子系统的稳定运行提供保障。

一、汽车CAN总线网络结构汽车CAN总线网络结构通常包括以下几个组成部分：1.电路保护：负载保护电路、氧化保护电路和静电保护电路等，以确保CAN总线网络的安全运行。

2.传输媒介：CAN总线网络采用双绞线或光纤进行信息传输，以满足高速数据传输的要求。

3.CAN控制单元（CCU）：CCU是CAN总线网络的核心组成部分，可实现CAN消息的发送、接收和处理，控制节点之间的通信。

4.CAN节点：包括传感器、执行器、控制器等，它们与CCU进行信息交换，充当CAN总线网络的末端。

二、汽车CAN总线网络测试1.电路测试：针对CAN总线网络的保护电路进行测试，以验证它们的有效性和稳定性。

测试方法包括模拟过载、模拟过压和模拟短路等。

2.传输媒介测试：通过物理测试和逻辑测试两种方法对CAN 总线网络的传输媒介进行测试。

物理测试主要包括对双绞线或光纤的接触性、电气性能等进行测试，逻辑测试则针对CAN 消息的正确性和有效性进行测试。

3.CAN控制单元测试：对CCU进行测试，以验证其是否能正确处理CAN消息的收发。

测试方法包括性能测试、安全测试和稳定性测试等。

4.CAN节点测试：对各个CAN节点进行测试，以验证它们与CCU的信息交换是否正常。

测试方法包括连通性测试、功能测试和可靠性测试等。

三、汽车CAN总线网络结构测试分析1.网络结构合理性：合理的CAN总线网络结构能够有效降低数据传输时延和传输错误率，提高网络的可靠性和稳定性。

反之，不合理的结构会导致网络信号干扰，降低网络的质量。

CAN总线在汽车网络系统中的研究与应用

CAN总线在汽车网络系统中的研究与应用随着车用电气设备的增多, 汽车电气系统也逐渐复杂化, 对综合布线、信息共享和交互提出了更高的要求。

为了满足各子系统的实时性要求,有必要对汽车公共数据实行共享, 如发动机转速、车轮转速、油门踏板位置等, 但每个控制单元对实时性的要求是因数据的更新速率和控制周期不同而不同的。

这就要求其数据交换网是基于优先权竞争的模式, 且本身具有较高的通信速率。

一、CAN 总线的特点CAN 总线具有突出的可靠性、实时性和灵活性。

CAN 为多主工作方式, 采用非破坏性总线仲裁技术, 将节点信息分成不同的优先级, 能满足不同的实时性要求; CAN 采用短帧结构, 每帧信息均有CRC 校验及其验错措施, 受干扰概率低, 数据出错率极低; CAN 的直接通信距离最远可达10km，通信速率可高达1Mbps; CAN上的节点数主要取决于总线驱动电路, 目前可达110 个; CAN的通信介质可为双绞线、同轴电缆或光纤, 选择灵活; CAN 为多主方式工作, 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; 在报文标志符上, CAN 上的节点分不同的优先级, 可满足不同的实时要求, 优先级高的数据最多可在134 内得到传输; CAN 节点在错误严重的情况下具有自动关闭输出功能, 以使总线上其他节点的操作不受影响; 此外CAN 总线还具有较高的性价比, 开发技术容易掌握, 能充分利用现有的单片机开发工具。

二、智能汽车系统内涵所谓智能汽车其实质上指的是车辆具备自动驾驶的能力；智能汽车系统则是传感器、计算机、通信设备与信息处理软件等多种高端技术的整合。

首先需要明确的是智能汽车应用范围，其最常出现在野外环境中，根据事先设定好的指令，利用地图信息规划全局路径，并感知周围环境，保障车辆行驶安全。

除具备普通型汽车都具有的功能外，智能汽车还增添了很多新功能，诸如：灵活调整车辆自带天线的方向，保障与基地之间实时进行无障碍通信、测算车身位置、判断车头方向等。

can总线解决方案

can总线解决方案
《Can总线解决方案》
Can总线是一种广泛应用于汽车、工业控制和其他领域的串行
通信协议，它具有高可靠性、低成本和实时性强的特点。

随着现代汽车和工业控制系统对通信效率和可靠性要求的提高，Can总线技术也不断得到改进和完善。

为了解决Can总线在实际应用中可能遇到的问题，人们提出了各种解决方案。

首先，Can总线解决方案的关键之一是网络拓扑结构的设计。

不同的应用场景需要不同的网络拓扑结构，如星型、环型、总线型等。

合理的网络拓扑结构可以提高系统的稳定性和可靠性，降低通信延迟。

其次，Can总线解决方案还包括通信协议的优化。

Can总线通
信协议本身具有一定的帧格式和传输速率，但在实际应用中可能需要额外的协议或协议栈来满足特定要求。

例如，对于高速高精度的工业控制系统，可能需要使用Canopen或DeviceNet
等协议来实现更复杂的通信功能。

此外，Can总线解决方案还涉及硬件和软件方面的优化。

在硬
件设计上，可以采用抗干扰性能更好的芯片和模块，增强系统的抗干扰能力；在软件开发上，可以采用更高效的通信协议栈和驱动程序，提高数据传输的速度和稳定性。

总之，Can总线解决方案是一个综合性的工程问题，需要考虑
硬件、软件、通信协议等多个方面的因素。

只有在这些方面都
得到合理的设计和优化，才能实现Can总线系统的高效、稳定和可靠运行。

车地无线通信系统中的网络拓扑与优化策略研究

车地无线通信系统中的网络拓扑与优化策略研究随着智能车辆技术的快速发展，车地无线通信系统在交通运输领域中的重要性不断凸显。

在车地无线通信系统中，网络拓扑和优化策略是关键因素，决定着系统的性能和可靠性。

因此，对于车地无线通信系统的网络拓扑和优化策略进行深入研究是十分必要的。

首先，我们需要了解车地无线通信系统的基本特点和需求。

车地无线通信系统是指车辆与基站之间通过无线信道进行通信的系统。

它要求低延迟、高可靠性和大数据吞吐量，以支持车辆间的实时通信、信息交换和协同操作。

在车地无线通信系统中，网络拓扑和优化策略的设计需要考虑到以下几个方面：首先是网络拓扑的设计。

网络拓扑是指车地无线通信系统中车辆和基站之间的连接关系和布局方式。

合理的网络拓扑设计可以提高通信质量和系统性能。

为了在移动性环境中实现高效的通信，网络拓扑应该具备一定的灵活性和自适应性。

传统的网络拓扑设计会面临车辆移动性、信道干扰、拓扑维护等挑战。

因此，需要采用新的技术和算法来处理这些问题，如动态拓扑调整、自组织网络、自适应天线技术等。

其次是优化策略的设计。

优化策略是指通过合理的算法和机制来优化车地无线通信系统的性能和效率。

优化策略可以包括路由选择算法、传输协议设计、功率控制等。

在车地无线通信系统中，传输的数据量大且实时性要求较高，因此需要设计高效的路由算法和传输协议来降低网络延迟和提高传输速率。

此外，功率控制也是优化策略中的重要一环，通过调整功率分配可以提高网络的覆盖范围和信号质量。

优化策略的设计还需要考虑到车辆移动性的特点。

车辆在运行过程中会不断改变位置和速度，这对车地无线通信系统提出了新的挑战。

优化策略需要考虑到车辆的运动轨迹和速度，以更好地适应移动性环境。

例如，可以利用车辆传感器数据和GPS定位信息来预测车辆的移动轨迹，从而优化网络拓扑和资源分配。

此外，车地无线通信系统中还需要考虑到安全和隐私保护的问题。

车辆间的通信涉及到大量的敏感信息，如位置信息、行车记录等，因此需要采取相应的安全措施来保护这些信息的安全性。

基于网段划分的CAN总线拓扑优化方法

基于网段划分的CAN总线拓扑优化方法曲凤丽;李峰;吴维敏;苏宏业;褚健【期刊名称】《组合机床与自动化加工技术》【年(卷),期】2008(000)009【摘要】CAN总线以其优越的性能广泛应用于汽车控制系统和自动控制等各个领域,在CAN网络系统设计过程中,CAN总线的拓扑结构将会影响到网络性能以及成本投入,所以优化网络拓扑结构非常重要.文章从分析CAN总线协议入手,通过计算CAN总线的总线负载率,得出单个CAN总线传输报文帧的上限值.由于总线上节点数量日益增多,且节点提供的信号量也越来越多,针对存在单个CAN总线不能满足通信需求的问题,提出了将网络节点划分为两个同质网段的多目标优化方法,制定了遗传算法求解策略,并在matlab中编写遗传算法程序实现求解,为CAN总线的使用以及CAN总线的拓扑结构设计提供了理论依据.最后,介绍了一个本方法应用于车载网络CAN总线节点拓扑优化的例子.【总页数】5页(P1-5)【作者】曲凤丽;李峰;吴维敏;苏宏业;褚健【作者单位】浙江大学,先进控制研究所,杭州,310027;浙江吉利汽车研究院,汽车电子电器研究所,临海,317000;浙江大学,先进控制研究所,杭州,310027;浙江大学,先进控制研究所,杭州,310027;浙江大学,先进控制研究所,杭州,310027【正文语种】中文【中图分类】TG65【相关文献】1.基于FPGA的CAN总线星形拓扑结构设计 [J], 张振德;崔玉龙;吴临政2.基于哈弗H6的CAN总线拓扑结构及其OBD-Ⅱ诊断接口分析 [J], 张俊江;郭兴龙3.浅析基于CAN总线的网络拓扑结构设计 [J], 孙永锋4.基于拓扑描述函数的连续体结构拓扑优化方法 [J], 郭旭;赵康5.一种基于遗传算法的通信网拓扑优化方法 [J], 尹梦梦;王磊;姚昌华;童玮因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

CAN网络在汽车上的应用分析

CAN网络在汽车上的应用分析【摘要】CAN网络是一种广泛应用于汽车领域的通信协议，具有高效率和稳定性。

本文首先介绍了CAN网络技术的基本概念和特点，然后详细分析了它在汽车电子控制单元(ECU)之间的通信应用、传感器和执行器间的数据传输应用以及车载诊断系统中的应用。

还探讨了CAN网络在车辆网络拓扑结构中的地位。

结论部分总结了CAN网络在汽车领域的广泛应用、发展趋势以及在提升汽车性能和安全性方面的作用。

可以看出，CAN网络在汽车行业发挥着重要作用，并且在未来会继续发展壮大，为汽车带来更多的创新和进步。

【关键词】CAN网络, 汽车, 应用分析, 技术概述, 电子控制单元, 传感器, 执行器, 数据传输, 车载诊断系统, 网络拓扑结构, 广泛应用, 发展趋势, 性能, 安全性。

1. 引言1.1 CAN网络在汽车上的应用分析CAN网络是一种应用广泛的通信协议，已经成为汽车领域中不可或缺的技术。

在汽车上，CAN网络的应用涉及到了汽车电子控制单元(ECU)之间的通信、传感器和执行器间的数据传输、车载诊断系统以及车辆网络拓扑结构等方面。

通过CAN网络，各种汽车系统可以实现高效的数据传输和实时的信息交互，从而提升汽车的性能和安全性。

CAN网络技术不仅可以实现多个ECU之间的快速通信，还可以将传感器采集到的数据传输给执行器，实现车辆系统的智能互联。

CAN网络还可以用于车载诊断系统，帮助汽车维修人员快速准确地诊断出故障并进行修理。

在车辆网络拓扑结构中，CAN网络起着至关重要的作用，它能够确保整个车辆系统的稳定性和可靠性。

在未来，随着汽车技术的不断发展，CAN网络将继续发挥重要作用。

它将进一步提升汽车的性能和安全性，为驾驶者提供更加舒适便捷的驾驶体验。

可以预见，CAN网络在汽车领域的广泛应用将会得到进一步的推广和发展，并将成为汽车智能化和自动化的重要支撑技术。

2. 正文2.1 CAN网络技术概述CAN网络即控制器局域网，是一种专门用于控制设备之间通信的串行通信协议。

网络拓扑知识：汽车网络拓扑结构的研究与发展

网络拓扑知识：汽车网络拓扑结构的研究与发展随着汽车技术的不断发展和普及，汽车网络拓扑结构也变得越来越重要。

汽车网络拓扑结构是汽车内部通信协议和设备之间的逻辑配置关系，关系到汽车的安全性、可靠性和性能。

本文将探讨汽车网络拓扑结构的研究与发展，并介绍一些主流汽车网络拓扑结构。

一、汽车网络拓扑结构的研究与发展自从20世纪90年代初，汽车网络拓扑结构就成为一个研究的热点。

此后，汽车网络体系结构已经从低速CAN（控制器区域网络）逐渐演变为高速CAN、LIN（局域网）、MOST（介质独立系统）和FlexRay 等。

目前，汽车网络结构已经从分散的、不统一的系统发展成为许多互连的子系统，成为一种复杂的、分层次的架构。

关于汽车网络拓扑结构的研究，首先需要强调的是，任何一种被采用的汽车网络拓扑结构都应该满足汽车业务对网络的需求，并且能够满足这些需求的同时保证整个汽车内部网络系统的可靠性和安全性。

其次，汽车网络拓扑结构的发展还需要考虑到新的汽车技术的发展，如自动驾驶、车联网、智能驾驶等。

这些新技术需要更高速的数据传输、更严格的安全要求和更高的可靠性。

二、常见的汽车网络拓扑结构1.总线拓扑结构总线拓扑结构是一种被广泛采用的汽车网络拓扑结构，它是基于CAN总线技术开发的一种拓扑结构。

总线拓扑结构由一条通信总线连接所有的节点设备，包括传感器、控制器、执行器等，并且通过网络控制器进行协调和管理。

总线拓扑结构的优点在于其简单、可靠、易操作、灵活以及成本较低，但同时也存在诸多缺点：容易受噪音干扰、速度不快以及扩展性有限等。

2.星形拓扑结构星形拓扑结构也是一种常见的汽车网络拓扑结构，它由一个中央节点与所有的终端设备相连接。

中央节点负责协调和管理所有的终端设备，所有的数据都通过中央节点进行处理和传输。

星形拓扑结构具有可靠性高、组装简单以及故障隔离方便等优点，但是它的缺点是耗费资源大、数据传输速率慢、扩展性较低。

3.树形拓扑结构树形拓扑结构is another common automotive networktopology architecture。

汽车CAN网络的应用和分析

汽车CAN网络的应用和分析发布时间：2021-11-11T03:02:20.180Z 来源：《中国科技人才》2021年第23期作者：王宁[导读] CAN网络技术对我国其他生产领域发展产生的推进作用，现已初步显现。

在汽车生产方面，发达国家对其延展应用的探究已有一定建树。

宇通客车股份有限公司河南郑州 450000摘要：当前时代，信息技术发展速度飞快，网络技术在多行业领域、多类型终端的不同应用价值已初步显现。

其中，CAN网络以其使用特性，在汽车使用功能的拓展探索中，初步展现出一定的应用优势。

本文首先简单叙述了CAN网络概念及其在汽车中应用的优势，其次延展了CAN应用技术设计的介绍，最后进一步分析了CAN网络技术于汽车应用的实例，从而为关注这一话题的人们提供参考。

关键词：汽车；CAN网络；应用引言：CAN网络技术对我国其他生产领域发展产生的推进作用，现已初步显现。

在汽车生产方面，发达国家对其延展应用的探究已有一定建树。

现今汽车控制使用需求愈发复杂，此类网络技术在汽车生产的实际应用方面，其亦有一定延展分析的价值。

在提升操控性，完善安全性方面，CAN网络技术的汽车产品应用现状尚存在些许值得人们加强关注的要点。

因此，本文对汽车CAN网络的应用进行分析，具有相对重要的意义。

一、CAN网络概念CAN网络最早出现于德国电商博世公司，其属于迎合当时汽车低成本安全管控需求而诞生的技术产物。

现阶段，多数汽车存有智能触碰显屏，结合CAN网络技术的管控访问操作，整体车内指令传达及功能响应效率均有明显提升。

CAN开放使用时，网络中共存的主机可实现同步管理，其内含的数据共享减少了各项重复的信息操作，于电力使用层面，其电器转速共享可减少汽车发动机的常规磨损，同步器械状态数据予以屏幕显示，也利于车主及时对问题部件进行检修。

CAN网络技术也可极大程度减少车内布线安排，用其实现信号传递，仅需较少的信号线便可实现，且此种传递方式也能有效提升汽车操控系统和缓速器、发动机之间信息传递效率，优化汽车控制功能效果的展现[1]。

车载网络技术革新——CANFD介绍

车载网络技术革新——CANFD介绍1.引言随着电子、半导体、通讯等行业的快速发展，汽车电子智能化的诉求也越来越强，消费者希望驾驶动力性、舒适性、经济性以及娱乐性更强的汽车。

汽车制造商为了提高产品竞争力，将越来越多的电子控制系统加入到汽车控制中，例如ESP（Electronic Stability Program，电子稳定程序）、PEPS（Passive Entry Passive Start无钥匙进入和启动系统）等。

但是由于CAN总线的最高传输速率为1Mbit/s（通常汽车CAN系统的实际使用速率最高为500kbit/s），ECU（Electronic Control Unit，电子控制单元）的大量增加使总线负载率急剧增大以致造成网络拥堵，影响信息传输的可靠性和实时性。

不同的汽车，根据其级别、类型和配置的不同，ECU的数量和网络拓扑都不尽相同。

图1所示的网络拓扑为经济型轿车中常见的网络拓扑，因为所有的ECU都在同一个CAN网段上，其总线负载率可能高达50～60%，而一般情况下，CAN总线负载率在30%左右时网络系统的性能相对较好，否则会增大报文延迟、降低系统的扩展性，尤其对于实时性要求较高的安全系统，高负载率甚至可能影响汽车行车安全；另一方面，CAN总线的位填充规则会对CRC(Cyclical Redundancy Check)造成干扰，引起错误帧漏检，使信息传输的可靠性达不到预期的设计要求，因此CAN总线将不能满足日益增长的汽车网络需求。

图1汽车CAN总线网络拓扑为解决带宽与可靠性的需求，有人提出在汽车网络中使用新的总线协议替代CAN总线，例如安全系统中使用FlexRay总线、娱乐系统中使用MOST总线，但需要重新开发控制器软硬件、重新设计车载网络系统等，这无疑会增加汽车制造商的开发成本，降低其市场竞争力，因此在目前车载网络系统的基础上对CAN总线进行改进显得尤其迫切。

2011年Bosch发布了CAN替代总线--CAN FD (CAN with Flexible Data-Rate) 1.1版。

新能源汽车车辆通信系统中的网络拓扑优化研究

新能源汽车车辆通信系统中的网络拓扑优化研究随着全球能源危机日益凸显，新能源汽车正逐渐成为未来汽车行业的发展趋势。

新能源汽车具有零排放、节能环保等显著优势，受到了相关部门和消费者的广泛关注和支持。

然而，新能源汽车的发展也面临着一些问题和挑战，其中之一就是车辆通信系统中的网络拓扑优化问题。

汽车网络通信系统是新能源汽车中重要的一部分，它涉及到车辆与车辆之间、车辆与基础设施之间以及车辆与互联网之间的信息交换和通信。

在现代的汽车中，许多功能都依赖于通信网络的支持，比如车辆自动驾驶、远程监控、信息娱乐等。

因此，对于新能源汽车车辆通信系统中的网络拓扑进行优化研究，对于提升汽车性能、增强系统稳定性、保障信息安全等方面具有重要意义。

车辆之间的通信网络通常被划分为车载网、有线网和互联网等几个层次。

车载网主要负责车内的信息传输和处理，是车辆内部各个电子设备的连接网络；有线网则连接车载网和外部的基础设施，如充电桩、交通信号灯等；而互联网则是连接车辆与外部云端的网络。

这三个网络层次之间的优化关系，对于整车系统的性能有着直接的影响。

在新能源汽车车辆通信系统中，通信网络的拓扑结构是至关重要的。

合理的网络拓扑可以提高通信效率，降低通信时延，增强网络的稳定性和安全性。

网络拓扑优化研究的目标是在给定的网络结构和通信需求下，找到最优的网络拓扑结构，使得整个网络的性能达到最佳状态。

优化网络拓扑可以有效地提高网络的通信能力，保证数据传输的成功率和时延，提高系统的可靠性和稳定性。

传统的网络拓扑结构主要包括星型、环型、树形和网状等几种形式。

在新能源汽车车辆通信系统中，各种拓扑结构都有其适用的场景和优劣势。

对于星型拓扑结构来说，各个节点都通过一个中心节点连接，具有简单、易管理、易控制的特点，但中心节点容易成为瓶颈，影响整体性能。

环型拓扑结构具有自我修复能力，但是存在环路问题，影响数据传输的稳定性。

树形拓扑结构则在数据传输路径选择上具有灵活性，但是存在单点故障问题。

车载高速宽带通信系统的网络拓扑优化研究

车载高速宽带通信系统的网络拓扑优化研究随着智能交通的快速发展，车载高速宽带通信系统作为互联网和交通领域的重要结合，为人们提供了便捷的通信方式和丰富的应用功能。

在车载高速宽带通信网络中，网络拓扑结构的优化对于提高系统的性能和可靠性至关重要。

因此，本文将对车载高速宽带通信系统的网络拓扑优化进行研究。

首先，我们需要了解车载高速宽带通信系统的网络拓扑结构。

车载高速宽带通信系统通常是一个分布式系统，包括多个移动节点和一个或多个基站。

移动节点可以是车辆、行人或其他移动终端设备，而基站则负责提供网络连接和管理。

而网络拓扑结构则是描述这些移动节点和基站之间的连接关系的抽象表示。

为了优化车载高速宽带通信系统的网络拓扑，首先需要考虑网络的可靠性和稳定性。

在移动通信系统中，节点之间的连接质量是影响系统性能的重要因素。

因此，我们可以通过优化节点的位置和连接选择，来提高系统对移动性和信道的适应性。

例如，可以使用覆盖范围较大的基站来扩大网络的覆盖范围，减少节点间距离，增加信号传输的可靠性。

其次，考虑到车载高速宽带通信系统的高速移动特性，网络拓扑的动态性也需要进行优化。

在车辆高速移动的情况下，节点之间的连接可能会不断变化，因此需要一种动态的拓扑优化方法。

一种解决方法是采用分层拓扑结构，将网络分为几个层次，每一层由一组相邻的节点组成。

这样可以减少节点之间的连接变化，同时提高系统的稳定性和可靠性。

此外，为了提高车载高速宽带通信系统的吞吐量和网络效率，还可以采用多路径传输和动态路由算法。

多路径传输可以通过将数据分成几个部分，并通过多个不同的路径传输，来增加数据的传输速度和可靠性。

而动态路由算法则可以根据实时的网络状态，选择最佳的传输路径，从而优化网络拓扑结构和传输效率。

最后，网络安全也是车载高速宽带通信系统网络拓扑优化中需要考虑的重要因素。

随着车辆自动驾驶的发展，车载高速宽带通信系统中嵌入的车辆控制系统和传感器系统越来越多，因此网络的安全性就显得尤为重要。

汽车CAN网络应用层协议的研究与实现的开题报告

汽车CAN网络应用层协议的研究与实现的开题报告一、研究背景和意义随着汽车电子化的不断深入，CAN总线作为数据通信的标准已经被汽车行业广泛采用，CAN总线具有高可靠性、高带宽和低成本等优点，支持多节点通信，能够实现复杂的汽车电控系统。

而CAN网络应用层协议是实现CAN总线通信的核心，其作用是对数据进行封装和解析，使得数据传输准确无误，有序进行。

因此，对CAN网络应用层协议进行研究和实现，对于提高汽车电子控制系统的可靠性和稳定性，优化汽车的性能和功能，具有重要的意义。

二、研究内容和方法研究内容：1.对CAN网络应用层协议进行深入研究，掌握其概念、原理以及相关技术；2.分析CAN网络应用层协议的组成部分、格式以及数据解析方式；3.研究常用的CAN网络应用层协议实现方案，比如ISO 15765、J1939和CANopen等；4.使用C++语言实现CAN网络应用层协议模块，包括CAN信号解析、CAN数据封装和解封装等功能；5.对实现的CAN网络应用层协议模块进行测试和验证，确保其能够正常工作。

研究方法：1.查阅相关文献和资料，了解CAN网络应用层协议的基本原理和实现方法；2.设计实验方案，包括实验流程、实验器材等；3.使用C++语言进行编程设计，并进行代码复审和测试；4.使用CAN总线调试工具对实现的CAN网络应用层协议模块进行测试和验证，比如CANoe、CANalyzer等。

三、预期成果和应用价值预期成果：1.实现CAN网络应用层协议模块，包括CAN信号解析、CAN数据封装和解封装等功能；2.编写完整的实验报告，包括实验设计、实验结果和数据分析等；3.撰写论文并进行学术交流。

应用价值：1.提高汽车电子控制系统的可靠性和稳定性；2.优化汽车的性能和功能；3.提高汽车制造业的技术水平和竞争力。

新能源汽车整车CAN网络技术研究

车辆工程技术1车辆技术1　整车CAN技术概述 CAN（Controller Area Network）控制器局域网络。

CAN网络在早期的整车应用中以BCM（车身控制器）为控制中心，主要是车身零部件（雨刮/大灯/车窗…），智能硬件较少，所以早期的正常CAN 网络把所有其他的ECU全部放在Other ECU里边。

ECU（Electronic ControlUnit）电子控制单元，是汽车专用微机控制器，一个ECU一般负责1个或多个智能硬件设备。

每条CAN总线一般都是由2根线组成的双绞线构成，一根can_high，一根can_low，分别代表高电平和低电平，一般燃油车的CAN网络可以分成5条CAN总线：PT CAN （PowerTrain CAN）动力总成CAN总线，PT CAN负责车辆动力，是整车CAN网络信号优先级及信号传输速率最高的一条CAN总线；CH CAN （Chassis CAN）底盘控制CAN总线，CH CAN负责汽车底盘及4个轮子的制动/稳定/转向，由于涉及整车制动/助力转向等，所以其网络信号优先级也是较高的；Body CAN车身控制总线，Body CAN负责车身上的一些提高舒适性/安全性的智能硬件的管理与控制，其网络信号优先级较低，因为以上设备都是辅助设备；Info CAN （Infomercial CAN）娱乐系统总线，Info CAN是辅助可选设备，所以优先级也是较低的，主要负责车身上的一些提高娱乐性的智能硬件的管理与控制；DiagCAN（Diagnose CAN）诊断控制总线，电动汽车的CAN网络模型也类似，只是其控制单元主要以VCM(Vehicle Control Module)整车控制模块为控制中心。

2　整车总线协议的设计与实现2.1　整车网络拓扑结构车辆网络拓扑是指车辆通信网络中设备节点相互连接的形式和方法。

按照结构分类，主要包括：星形结构、总线结构、环形结构和树形结构。

新能源汽车整车CAN网络的运用和研究

新能源汽车整车CAN网络的运用和研究摘要：随着能源危机不断加剧，新能源汽车逐渐从概念阶段进入现实生活，但新能源汽车整车的通信网络与控制系统也变得越来越复杂。

本文针对新能源汽车整车网络技术进行研究，以供参考。

关键词：新能源电动汽车；CAN总线技术；BMS随着现代工业技术的飞速发展，新能源汽车日益智能化、网络化和自动化，并且还融合了机械、计算机、电子等先进的现代科技技术。

新能源汽车要全面获取车身的各种状态信息和控制信息，车辆上就需要增设更多的传感器和电子控制单元，例如防抱死系统装置、被动安全装置、电控门窗装置以及电子燃油喷射装置等，如果依然采用之前的布线方式，直接将开关与设备电缆相连，会使汽车的线束增多，线束的增多不仅会占用汽车的空间，还会阻碍汽车通讯的实时性和可靠性，同时也让车载网络更加复杂，降低了通讯网络的可维护性。

而运用CAN总线技术，可以有效解决电器设备过多和线束过长问题。

如今，CAN总线网络已经被广泛应用于分布式控制系统、现代工业控制系统、汽车通信网络等控制领域。

1 CAN总线概述CAN，即控制器局域网络（Controller Area Network，简称CAN），是ISO国际标准化的串行通信协议。

在汽车产业中，为了达到安全性、方便性、低公害、低成本的要求，开发了各种各样的电子控制系统，而这些系统之间通信所用的数据类型不同，对可靠性的要求也不同，所以车身布线变得复杂，线束的数量也在相应增加。

为实现“减少线束的数量”、“通过多个LAN，进行大量数据的高速通信”的目标，1986年德国电气商BOSCH公司开发出了面向汽车的CAN通信协议，此后，CAN通过IS011898及IS011519进行了标准化。

在欧洲的一些国家，CAN已经成为汽车领域都积极采用的通信协议。

CAN具有高性能、实时性和可靠性等优势，已经在工业自动化领域、船舶制造领域、医疗和工业设备领域得到普遍应用，并且，CAN总线技术是目前汽车制造与工业自动化领域最有发展前景的技术之一。

新能源汽车行业车载网络可扩展性优化技术研究

新能源汽车行业车载网络可扩展性优化技术研究下载温馨提示：该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。

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浙江大学信息学院
硕士学位论文
汽车网络研究及CAN总线网络拓扑的优化
姓名:曲凤丽
申请学位级别:硕士
专业:控制理论与控制工程
指导教师:吴维敏
20080501
汽车网络研究及CAN总线网络拓扑的优化
7.学位论文王丰华汽车上CAN/LIN混合网络组网技术的研究与应用2006
汽车电子已经成为推动汽车技术进步的主要动力,汽车上越来越多的电子单元要求有网络的连接,从而实现更加智能化的控制,作为汽车中生长着的“神经”,汽车网络已经成为汽车上不可或缺的一部分。近几年中国汽车电子产业正加速发展,在这种大环境下,对汽车网络技术进行研究成为一件非常有意义的事情。论文主要对汽车上CAN总线网络和LIN总线网络进行了研究,目的是形成一个可在实际中应用的汽车控制网络系统,并能够在实践中得到检验。CAN和LIN均属于汽车上的中低端控制网络,主要是为了实现汽车上的各种电子控制单元的互连而引入的。CAN是在汽车上应用最广泛的网络,而LIN是近几年出现的一种低成本汽车网络,两者在实际应用中不是竞争关系而是互补关系,CAN/LIN混合网络能够在不影响网络性能的前提下降低网络成本。论文首先简要介绍了汽车电子产业的发展以及汽车网络的概况,对CAN总线和LIN总线汽车上的组网技术进行了分析,包括网络特性和拓扑结构等。然后对混合网络中的关键部件——网关的软硬件设计进行了详细的分析与描述。在网关设计中,采用了32位处理芯片和嵌入式实时操作系统作为设计的基础平台,迎合了当今汽车电子的发展方向。为实现可靠、准确的总线通信与信息交换,在网关中设计了CAN总线和LIN总线的通信函数库以及实现网关信息转发功能的函数。网关完成后进行了测试与通信分析,实现了CAN/LIN网络的互连互通。CAN/LIN混合网络基本搭建完成后,只有在实际应用中才能证明网络的价值。因此,根据两个实际的在研汽车电子项目对CAN/LIN混合网络做了进一步的开发。“基于CAN总线的轮胎压力监测系统”和“基于LIN总线的汽车气候控制系统”两个项目的总线通信部分是由8位单片机完成的,因此在设计上与网关节点有很大不同,在论文中都做了详细的分析与描述。至此,一个由不同CAN节点、LIN节点组成的CAN/LIN混合网络的所有通信部分设计完成。课题研究设计过程中,对硬件设计、软件设计以及两者的协同设计都做了周密细致的考虑。采用32位MCU和μ COS.操作系统的嵌入式CAN/LIN网关设计是一大特色。设计完成的网关能够实时转发CAN/LIN网络信息,实现了CAN/LIN混合网络上各节点间的信息共享。“基于CAN总线的轮胎压力监测系统”和“基于LIN总线的汽车气候控制系统”这两个设计也是国内汽车电子设计领域内较有特色的设计之一。论文中对这两个系统总体设计和通信设计进行了描述,在实际中检验了汽车CAN/LAN混合网络的应用可行性。希望这些努力能对我国汽车企业自主开发汽车总线系统提供一定的实用价值。
8.学位论文耿振江基于CAN总线的汽车整车电控的研究2005
控制器局域网CAN(Controller Area Network),是一种有效支持分布式控制和实时控制系统的串行通信网络,近年来在工业控制及汽车技术中获得了广泛的应用.本文通过在汽车电子技术中综合应用通信技术(CAN协议)、计算机技术(单片机)、集成电路技术(控制器、收发器以及接口电路设计)等来实现汽车电气系统的整车网络电控.依靠网络控制的优势,在降低整车能源消耗以及制造成本的基础上,使汽车的检测诊断与维修更加简捷方便,同时提高整车的动力性、安全性、舒适性与可靠性.基于CAN协议和SAE J1939协议,对汽车电气系统中控制单元类电气设备的CAN总线系统做了分析与规划.提出了四大整合的优化方案,即各控制单元同功能传感器的整合入网、执行器的整合、ECU的整合、整车电源系统的整合;对汽车电气系统中非控制单元类电气设备
本文介绍了作者研究生阶段在汽车智能组合仪表与信息显示系统平台方面的主要研究工作。近年来,随着汽车电子技术的不断发展,汽车仪表板上显示的信息不断增加,传统的开发汽车组合仪表的方式往往都是针对某一种车型开发,新产品的开发继承性不强,许多工作需要重新做。同时,以及我国汽车电子技术和轿车仪表系统的现状,世界汽车技术的发展趋势,根据汽车电子学和车辆人机工程学这两门新兴边缘学科的理论,从经济性、适用性和合理性等角度出发,提出了汽车综合信息显示系统的概念。文中提出了开发汽车智能组合仪表的实施方案,寻求一种高可靠性、高通用性、人机交互式、采用以嵌入式微处理器为核心的智能汽车组合仪表与信息显示系统的解决方案。另外,汽车综合信息显示系统的内容也十分丰富,不仅动态显示常规信息和监视报警信息,还显示空调和时间信息等,同时设置各种设置选项,供驾驶员根据自身条件设置,以期望达到人机互动的效果,使汽车更加适合人的需要。本课题以FreeScale公司生产的16位微处理器MC9S12H256为核心,设计了一种基于CAN总线的数字式组合仪表,汽车网络技术是未来汽车发展的趋势,本课题采用了CAN总线系统。这一系统是目前应用最为广泛的、最成熟的汽车网络系统,使用总线技术可以进一步简化硬件和软件系统。对于汽车综合信息显示系统,我们采用了PDA作为信息显示系统的实现方式,通过仪表盘与PDA之间的通信,将汽车当前的车况、以及报警在显示屏上动态显示。论文第一章简单介绍了汽车电子的发展过程,总结了国内外汽车电子的发展概况和研究现状。并介绍了本论文依托课题的主要研究目的、内容和主要研究成果。作为理论基础,文章在第二章详细地介绍了汽车网络的相关内容,从网络结构、技术标准和通讯协议等方面描述了一个完整的汽车网络及其开发过程。第三章重点讨论了汽车仪表的总体架构设计,以及实现的方式。讨论了仪表的硬件设计,描述了汽车仪表的硬件如何实现架构设计的要求。文章的第四章详细地描述了一个基于CAN总线的汽车组合仪表的软件设计。在第五章,具体描述了中央信息显示系统的实现,其中包括了仪表盘与PDA的通信,和PDA的程序设计。文章最后在第六章介绍了本课题具体的实验部分,描述了本设计的基本概念的基本实现形式。
4.期刊论文朱凡.孙运强.Zhu Fan.Sun Yunqiang CAN总线在汽车网络系统中的应用与研究-机械管理开发2006(2) 介绍了基于CAN总线的汽车内部网络系统构架,讨论了CAN接口的软硬件设计,指出CAN总线作为一种极具潜力的控制器局域网在汽车网络系统中有着广阔的应用前景.
5.学位论文景疆辉基于CAN总线的汽车电气系统网络化的研究2004
2.学位论文任重汽车网络综合研究及基于CAN总线的汽车组合仪表的实现2003
该文介绍了作者研究生阶段在汽车网络方面的主要研究工作.文中提出了开发汽车电子系统网络的实施方案,对汽车网络的特点进行了分类的详细分析,并针对每一类汽车网络介绍了重要的技术标准,给出了同类技术标准的比较.同时文中还研究了网络结构、高层通讯协议等汽车网络的相关内容.作为上述研究的具体应用,文章还结合作者负责的与绍兴怡东仪表厂合作为一汽开发组合仪表的项目,给出了一个基于CAN总线和SAE J1939通讯协议,在德州仪器的TMS320LF2407硬件平台上结合C语言与汇编语言开发的汽车组合仪表.同时简单介绍了基于CAN总线的组合仪表配置及校准系统的实现.
该文介绍作者研究生阶段在CAN(Controller Area Network)总线和汽车网络方面的研究工作.文中研究CAN2.0规范、汽车网络技术、SAE J1939协议等汽车电子CAN网络相关内容,提出开发汽车电子CAN网络实施方案,包括高层通信协议选定、总体网络结构设计和开发流程规划.作为上述研究的具体应用,组建CAN总线开发/测试网络,并基于此平台进行网络通信试验和CAN总线节点开发.在广泛调研的基础上,总结汽车网络技术、汽车总线技术的发展概况及研究现状,得出CAN总线在汽车应用中占据主导地位的必然趋势,分析这一趋势对我国汽车工业的影响,提出若干建议.构建课题进行所需要的软硬件平台,包括以下两部分内容:(1)深入研究Bosch公司制定并发布的CAN2.0规范,这一规范是设计CAN总线系统的基本依据;(2)提出硬件平台组建方案,利用CAN总线接口卡和标准CAN总线节点组建两节点的CAN总线开发/测试网络,并进行CAN总线网络通信试验,此网络是后续章节进行设计与开发的硬件平台.作为具体应用,进行CAN总线节点的分析和开发,包括以下3部分内容:(1)从节点的总体结构、构成节点的芯片等方面进行节点技术分析,在此基础上确定节点的设计方案;(2)设计节点硬件电路,包括电源部分、CAN接口部分、微控制器部分三个模块;(3)采用结构化设计思想,使用C51语言编写节点程序.进行基于CAN总线的汽车电气系统网络化设计,包括以下3部分内容:(1)确定SAE J1939作为高层通信协议,从各网络层面对其进行详细阐述;(2)提出分层结构思想、CAN-LIN混合组网方案等具体解决措施,给出完整的汽车网络结构;(3)描述基于VECTOR的汽车网络开发流程.最后总结研究结论,指出本研究内容的创造性成果,给出在本课题基础上进行进一步的研究和开发的建议.
6.期刊论文孙卫锋重型汽车CAN总线网络方案研究-工业控制计算机2008,21(8)
实现汽车内部网络化控制是一种迫切的需要,CAN以优异的性能成为汽车局域网的发展趋势.根据国内外重型汽车的发展提出了几种基于SAE J1939协议的重型汽车CAN总线控制系统的网络方案,并通过通信实验验证网络方案的科学性.
的控制功能以及与CAN-LIN总线间的现场实时控制进行了可行性分析与规划.提出了对众多的非控制单元类电气设备进行构建CAN-LIN混合网络的集中控制方案,即首先构建LIN子网,再并入CAN-B网;对汽车电气系统进行基于CAN的网络通信实验.本文将汽车电子控制系统中的非控制单元类电气设备与既有控制单元类电气设备在CAN总线上进行整合,在更高层次和更广泛的意义上应用汽车网络技术,实现汽车网络通信.
9.期刊论文程跃.康劲松.徐国卿一种车用CAN总线网络测试系统的研究-电气应用2008,27(1)
在研究车载网络CAN总线技术的基础上,设计出了一种应用于汽车动力子网的CAN测试系统.文中详细介绍了系统开发涉及到的硬件结构、软件设计及通信网络转换,并实现了基于PC的车用CAN测试系统的实验验证.