车载网络[编辑]
一、简介
车载网络是早期的汽车内部传感器、控制和执行器之间的通讯用点对点的连线方式连成复杂的网状结构。随着电控系统的日益复杂,以及对汽车内部控制功能电控单元相互之间通信能力要求的日益增长采用点对点的链接会使得车内线束增多,这样在考虑内部通讯的可靠性安全性以及重量方面都给汽车设计和制造带来了很大的困扰。因此为了减少车内连线实现数据的共享和快速交换,同时提高可靠性等方面在快速发展的计算机网络上,实现CAN、LAN、LIN、MOST等基础构造的汽车电子网络系统,即车载网络。
二、作用
车载网络是为了在提高性能与控制线束数量之间寻求一种有效的解决途径,在20世纪80年代初,出现了一种基于数据网络的车内信息交互方式 车载网络的分类有两种方式:一种是基于传统的SAE总线分类,另一种是新型专用总线。
传统的SAE总线分类:A类面向传感器/执行器控制的低速网络,数据传输位速率通常只有1Kbps-10Kbps,主要应用于电动门窗、座椅调节、灯光照明等控制;B类面向独立模块间数据共享的中速网络,位速率一般为10Kbps-100Kbps,主要应用于电子车辆信息中心、故障诊断、仪表显示、安全气囊等系统,以减少冗余的传感器和其他电子部件;C类面向高速、实时闭环控制的多路传输网,最高位速率可达1Mbps,主要用于悬架控制、牵引控制、先进发动机控制、ABS等系统,以简化分布式控制和进一步减少车身线束
三、研究现状
目前对VANET的研究基于多种无线技术,如专用短距离通信(Dedicated Short Range Communication, DSRC),UMTS,WiMAX和Bluetooth等。虽然具体采用哪种技术实现车辆间互联还没有定论,但协议标准化的进程大致沿着DSRC这条技术路线。目前WAVE标准的正式版本尚未发布,VANET历时十余年的标准化进程仍在继续。很自然地,在车辆网络中如何合理而有效地利用多个信道进行通信就成为一个十分值得探讨的问题。
四、常见车载网络系统的结构和原理
一、CAN(Controller Area Network)控制器局域网
CAN总线是德国BOSCH公司从80年代初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开发的一种串行数据通信协议,它是一种多主总线,通信介质可以是双绞线、同轴电缆或光导纤维。通信速率最高可达1Mbps。
CAN总线特点:(1) 数据通信没有主从之分,任意一个节点可以向任何其他(一个或多个)节点发起数据通信,靠各个节点信息优先级先后顺序来决定通信次序,高优先级节点信息在134μs通信; (2) 多个节点同时发起通信时,优先级低的避让优先级高的,不会对通信线路造成拥塞;(4) CAN总线传输介质可以是双绞线,同轴电缆。CAN总线适用于大数据量短距离通信或者长距离小数据量,实时性要求比较高,多主多从或者各个节点平等的现场中使用。
二、LIN(Local Interconnect Network)局域互联网络
LIN协会创建于1998年末,最初的发起人为为宝马、Volvo、奥迪、VW、戴 姆勒-克莱斯勒、摩托罗拉和 VCT等,五家汽车制造商,一家半导体厂商以及一家软件工具制造商。LIN协议致力于满足分布式系统中快速增长的对软件的复杂性、可实现性、可维护性所提出的要求,它将通过提供一系列高度自动化的工具链来满足这一要求。
三、MOST(Media Oriented Systems Transport)多媒体定向系统传输
面向媒体的系统传输(Media Oriented Systems Transport,MOST)是在汽车制造商和供应商中越来越受推崇的一种网络标准。MOST网络以光纤为载体,通常是环型拓扑。MOST可提供高达25Mbps的集合带宽,远远高于传统汽车网络.
五、开发
开发车载网络一般需要仿真开发工具,比如CANOE,PFautoCAN等,车载网络是个非常复杂的系统,里面同时存在多重通讯网络。常见的有CAN总线,而即便是CAN总线也会分不同速率的CAN总线,比如,动力系统的发动机控制、变速箱控制等,会采用高速的500K CAN总线控制,舒适系统的,比如,门、灯、窗的控制,会采用低速的125K的CAN总线控制。
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