汽车车载网络技术的特点和发展趋向

05-17

了解一下汽车网络的发展趋向。

X-by-Wire，即线控操作，是未来汽车的发展方向。

该技术来源于飞机制造，基本思想就是用电子控制系统代替机械控制系统，减轻重量，提高可靠性，如Steer-by-Wire，Brake-by-Wire等。由于整个设计思想涉及动力、制动、方向控制等关键功能，对汽车网络也就提出了不同要求。

在未来的5 - 10年里，X-by-Wire技术将使传统的汽车机械系统变成通过高速容错通信总线与高性能CPU 相连的电气系统。在一辆装备了综合驾驶辅助系统的汽车上，目前存在几种相互竞争的几种网络技术，包括前文提到的TTP、Byteflight和FlexRay以及TTCAN(时间触发的CAN)。

至于哪一种总线网络会成为今后的标准，目前还尚难定论，但长远来看，车载网络还远没有达到成熟阶段。信息与电子技术发展很快，车辆上的应用又有比较大的滞后，所以车上信息与电子技术的应用还有很大的发展空间。它们将对车上通信与控制网络提出一些新的需求，同时为新的车上网络技术提供技术支持。

一.汽车网络化的优点:

（1）基于总线技术或者无线技术，车辆电子综合控制可以在真正意义上实现车辆信息数据融合，将汽车电控系统的性能提升到新的层次；
（2）减少了车内线束的复杂程度，使得电控系统布置更加灵活。
（3）为实现智能汽车和智能交通奠定了基础。智能交通系统通过采用先进的电子技术、信息技术、通信技术等高新技术，对传统的交通运输系统及管理体制进行改造，从而形成一种信息化、智能化、社会化的新型现代交通系统。通过网络技术，车辆所有的电子设备都可以互相控制和访问，实现车辆与车辆、车辆与公共信息服务中心之间的数据和信息交换，为交通的网络化管理提供接口。
可以看出，在未来几十年里汽车的网络化是发展的主题。无论采用总线技术还是采用无线通信技术，还是将总线技术同无线技术相结合，各大汽车生产商和零配件公司都在针对自己的技术水平、技术发展预测、经济水平等综合因素选择适合自己的方式进行汽车网络化。

二.主要车用总线通信协议比较与应用前景

由于各方面的原因，汽车行业要建立一个统一的汽车网络协议体系，还有不少困难. 不过，目前对汽车网络的应用已逐渐形成这样的看法:在低速网络中使用LIN;在中速网络中采用低速CAN;在高速网络中，对现行汽车的实时分布控制方式，高速 CAN 将成为事实上的标准，但在采用 X-by-wire 技术的下一代汽车中，TTP/C与 FlexRay的竞争暂未完结;面向多媒体导航系统的MOST协议看来势头正猛，它在减重和抗干扰方面有独特的优点，但它是一个封闭性的平台，它的对手IDB1394的是一个开放标准，可最大限度利用民用设备市场，因此具有很大潜力;在面向乘员的安全系统的网络中，Byteflight 显示了其独特的优势.

车上总线技术的速度/价格分布图

在图中，J1850将要被淘汰，Byteflight也没有得到广泛认同.图中的显著特点就是:除蓝牙技术以外(无线通讯范畴)，它们在位速率和成本上所占据的范围几乎不存在重叠区域.并且成本与位速率呈现递增关系.这反映出网络在汽车领域已被不同的车用总线所”瓜分”，而且这些总线在各自领域呈现出独霸一方的局面.

上图中还有一个特点:CAN-B CAN-C 和TTCAN这三类都是由can规范所衍生出来的总线标准.从成本上看，这三类总线比较有市场竞争力.因此，在汽车行业也格外受到青睐，它被认为是车载网络领域最优发展前途的总线规范之一.在这一规范方面，第2章和第3章会进行详细的介绍，第4章将会介绍其应用. 并且在实验方面，我们的目的就是实现CAN节点之间的相互通信。