一、方案概述:
隨著電控系統(tǒng)的日益復(fù)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(diǎn)對點(diǎn)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(shí)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(jī)網(wǎng)絡(luò)上,實(shí)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(biāo)準(zhǔn)。美國汽車工程師學(xué)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(biāo)準(zhǔn),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(fù)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(dú)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(jìn)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(dǎo)纖維。通信速率最高可達(dá)1Mbps。
CAN總線特點(diǎn):1.數(shù)據(jù)通信沒有主從之分,任意一個節(jié)點(diǎn)可以向任何其他(一個或多個)節(jié)點(diǎn)發(fā)起數(shù)據(jù)通信,靠各個節(jié)點(diǎn)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(diǎn)信息在134μs通信; 2.多個節(jié)點(diǎn)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(yuǎn)可達(dá)10KM(速率低于5Kbps)速率可達(dá)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(shí)時性要求比較高,多主多從或者各個節(jié)點(diǎn)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(dǎo)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(biāo)準(zhǔn),該標(biāo)準(zhǔn)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(fù)雜性都不必要用到CAN網(wǎng)絡(luò)。
LIN標(biāo)準(zhǔn)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(yīng)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(diǎn)提供了相互操作性,并可預(yù)見獲得更好的EMC(電磁兼容)特性。
LIN補(bǔ)充了當(dāng)前的車輛內(nèi)部多重網(wǎng)絡(luò),并且為實(shí)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(fù)雜性、可實(shí)現(xiàn)性、可維護(hù)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(yīng)商中越來越受推崇的一種網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)。MOST網(wǎng)絡(luò)以光纖為載體,通常是環(huán)型拓?fù)?。MOST可提供高達(dá)25Mbps的集合帶寬,遠(yuǎn)遠(yuǎn)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(yīng)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(fù)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(jī)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
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