车载网络通信基础知识
移动通信的车载通信
移动通信的车载通信随着科技的不断发展，移动通信在我们的日常生活中扮演着越来越重要的角色。
而在车辆领域，移动通信技术的应用更是为车辆安全和智能化提供了巨大的潜力。
本文将探讨移动通信在车载通信领域的应用和未来发展趋势。
一、车载通信的定义和作用车载通信是指利用移动通信技术实现车辆之间及车辆与基础设施之间的无线通信。
它不仅可以实现车辆之间的相互通信，还可以与其他交通参与者（如行人、自行车等）和交通基础设施（如交通信号灯、停车场等）进行连接。
车载通信的主要作用包括提供车辆安全、提高交通效率、实现智能驾驶等。
二、车载通信的技术及应用1. 无线传感器网络（WSN）无线传感器网络是车载通信中常用的技术之一。
通过在车辆上部署传感器节点，可以实时获取车辆周围的环境信息，如温度、湿度、车流量等。
这些信息可以用于交通监测、环境控制以及道路条件评估等，从而提升车辆行驶的安全性和效率。
2. 车辆对车辆通信（V2V）车辆对车辆通信是车载通信的核心技术之一。
通过车辆间的无线通信，可以实现车辆之间实时的数据交换和协作，提升行车安全性。
例如，在交通拥堵情况下，车辆可以通过V2V通信及时分享路况信息，从而帮助其他车辆选择最佳行驶路线。
3. 车辆对基础设施通信（V2I）车辆对基础设施通信是指车辆与道路基础设施（如交通信号灯、路况监测设备等）之间的无线通信。
通过V2I通信，车辆可以获得交通灯的状态信息、道路状况等，从而更好地调整车速和行驶路线，提高交通效率和安全性。
4. 车辆对行人通信（V2P）车辆对行人通信是指车辆与行人之间的无线通信。
通过V2P通信，车辆可以感知行人的位置和行为，及时做出相应的反应，避免交通事故的发生。
此外，V2P通信还可以用于智能停车系统，提供行人导航和停车位搜索等功能。
三、车载通信的挑战与未来发展尽管车载通信技术已经取得了一定的进展，但仍面临着一些挑战。
1. 安全性和隐私保护车载通信涉及到大量的车辆数据，包括车辆位置、速度等。
第五章 车载以太网【车载网络及信息技术】
车载以太网
• 由于车载以太网的特点，在车辆上主要作为信息主干网络和车载 信息系统的通信网络，图5-1是一个以车载以太网为骨干网的车 上通信网络示例。
• 其中，车辆电子控制系统、动力传动系统以及车身控制等这些要 求实时性可靠性高、传输的数据短、数据量少的系统会仍继续使 用CAN、FlexRay等网络
第五章 车载以太网
• 车载通信技术的发展是从串行通信，到工业总线，再到 总线网络。随着车载电子控制和信息装置的增加以及信 息服务需求的不断增加，更高级的计算机网络的应用是 必然的。
• 多媒体、电子地图、INTERNET网络信息等在车上的应用 • 在车上使用以太网，并对其适当修改，既要保持以太网
的优势特点，又要满足车辆环境的要求，这就是所谓车 载以太网
• 7） 媒介访问方式为CSMA / CD（载波侦听多路访问冲突检 测），原理简单，技术易实现，网络中各工作站地位平等， 不需集中或优先级控制；
• 8） 传输速度为10 Mbps，100 Mbps或以上，目前千兆以太 网和万兆以太网已经投入使用；
• 9） EMC性能——可以根据不同的实际应用情况进行设计， 以满足OEM的EMC要求。
Ethernet Ethernet
Ethernet
6
图5-1：以车载以太网为骨干网的车上通信网络架构
7
第一节 以太网简介
➢一、定义 • 符合IEEE802.3规范的计算机网络就称为以太网。以太网最
早由Xerox（施乐）公司推出，于1980年DEC、Intel和Xerox 三家公司联合开发成为一个标准。以太网是应用最为广泛 的局域网，包括标准的以太网（10Mbit/s)、快速以太网 （100Mbit/s）和10G（10Gbit/s）以太网。它们都符合 IEEE802.3。
汽车车载网络技术基础PPT课件
混合型拓扑结构
总结词：结合星型和网状拓扑结构优点 总结词：设计难度大 总结词：成本较高
详细描述：混合型拓扑结构结合了星型和网状拓扑结构 的优点，既具有较好的扩展性，又提高了信息传输效率 。
V2X通信技术的发展
V2X通信技术使得车辆能够与周围环境进行信息交互，从而提高驾驶安全性，车载网络技 术也将朝着这个方向发展。
车载网络面临的挑战
1 2 3
数据安全问题
车载网络涉及到大量的个人信息和车辆数据，如 何保证数据的安全性和隐私性是一个重要的问题。
网络连接稳定性问题
车载网络的连接稳定性是一个关键问题，特别是 在高速行驶和偏远地区，如何保证网络的稳定连 接是一个挑战。
03
云计算和大数据技术在车载网络中的应用
通过云计算和大数据技术，可以实现车载数据的存储和分 析，为驾驶者提供更加个性化的服务。
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FlexRay总线协议
总结词
FlexRay总线协议是一种高速、高可靠性 的串行通信协议，适用于汽车中的高性 能网络和安全关键应用。
VS
详细描述
FlexRay总线协议是一种高速、高可靠性 的串行通信协议，适用于汽车中的高性能 网络和安全关键应用。它具有确定性、灵 活性和可扩展性等特点，能够满足汽车在 安全、舒适和性能方面的要求。FlexRay 总线协议采用时间触发和事件触发两种通 信方式，具有双通道冗余和故障容错能力 。
在车载网络中部署防火墙，过滤掉恶意流量和攻击行 为，防止外部攻击。
入侵检测与防御
实时监测车载网络中的异常行为，及时发现并防御恶 意攻击。
车载通信标准
车载通信标准
车载通信标准是一套用于车辆间通信的技术规范，旨在实现车辆之间的信息交换和互联互通。
常见的车载通信标准有以下几种：
1. V2X（Vehicle-to-Everything）通信标准：V2X通信标准包
括V2V（车辆对车辆）、V2I（车辆对基础设施）、V2P（车
辆对行人）、V2N（车辆对网络）等通信方式，通过无线通信技术实现车辆和周边环境之间的信息交互。
2. DSRC（Dedicated Short Range Communication）：DSRC是
一种短程通信技术，运行在5.9 GHz频段，用于车辆间的通信
和车辆与基础设施之间的通信。
它提供了实时数据传输和高可靠性的连接性。
3. C-V2X（Cellular Vehicle-to-Everything）：C-V2X是一种基
于蜂窝网络的车辆通信技术，通过车辆和基站之间的通信实现车辆间的信息交互和与外部网络的连接。
C-V2X可以利用4G、5G等高速蜂窝网络实现更远距离和更稳定的通信。
4. LTE-V（Long Term Evolution for Vehicle）：LTE-V是一种
基于LTE（Long Term Evolution）网络的车载通信技术，通过
车辆和基站之间的通信实现车辆之间的信息传输和互联互通。
LTE-V具有较大的带宽和较低的延迟，适用于车辆间实时数
据的交换。
以上是常见的几种车载通信标准，不同的标准有不同的特点和适用场景，可以根据具体需求选择使用。
车载网络通信基础知识
车载网络通信基础知识目录一、基础概念 (2)1. 车载网络通信的定义 (3)2. 车载网络通信的重要性 (3)3. 车载网络通信的发展历程 (5)二、基本原理 (6)1. 车载网络通信的协议层次结构 (7)2. 数据传输方式 (9)2.1 串行传输 (11)2.2 并行传输 (12)3. 车载网络通信的拓扑结构 (13)3.1 星型拓扑 (14)3.2 总线拓扑 (16)3.3 环型拓扑 (17)3.4 网状拓扑 (18)三、常用车载网络通信协议 (18)四、车载网络通信设备 (20)1. 车载通信控制器 (21)2. 车载通信接口 (22)3. 车载通信线缆 (23)4. 车载通信设备故障诊断与维修 (25)五、车载网络通信系统的应用 (26)1. 汽车电子控制单元的通信 (28)2. 车辆网络化控制系统 (29)3. 车载信息服务系统 (30)4. 车载导航与娱乐系统 (31)六、未来发展趋势与挑战 (32)1. 车载网络通信技术的创新 (33)2. 车载网络通信的安全性问题 (35)3. 车载网络通信的标准化与互操作性 (36)4. 车载网络通信在智能交通系统中的应用 (37)一、基础概念车载网络通信技术：车载网络通信技术是指在汽车内部，通过各种通信协议和设备，实现车辆内部各个系统之间以及车辆与外部环境之间的数据传输和信息交互的技术。
通信协议：通信协议是车载网络通信的基础，它规定了车辆内部各个系统之间以及车辆与外部环境之间的数据传输格式、通信速率、可靠性等方面的要求。
车载通信设备：车载通信设备包括车载以太网、车载CAN总线、车载FlexRay总线、WiFi等，它们是实现车载网络通信的关键组件。
车载网络拓扑结构：车载网络拓扑结构是指车辆内部各个系统之间的连接关系和组织方式，常见的拓扑结构有星型、总线型和环型等。
车载网络通信协议栈：车载网络通信协议栈是指为实现车载网络通信而建立的一组层次化的协议，包括物理层、数据链路层、网络层、传输层和应用层等。
常用车载网络系统(CAN)知识讲解
常用车载网络系统
学习内容
1
CAN总线
2
LIN总线
3
VAN系统
4
LAN系统
5
MOST总线
6
车载蓝牙系统
4
常用车载网络系统
2.1 CAN总线的工作原理
CAN是Controller Area Network（控制器局域网）的 缩写，是国际标准化的串行通信协议。目前，CAN总线是汽 车网络系统中应用最多、也最为普遍的一种总线技术。
CAN总线的基本系统由多个控制单元和两条数据线组 成，这些控制单元通过所谓收发器（发射-接收放大器）并 联在总线导线上。
图2-21 CAN总线的数据传输与公交车载运乘客相似
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常用车载网络系统
CAN总线系统采用双绞线进行数据传输。这两根导线 中，一根称为CAN-High导线，另一根导线称为CAN-Low导 线。
在双绞线上，信 号是按相反相位 传输的，这样可 有效抑制外部干 扰。
图2-22 CAN总线的双绞线
13
常用车载网络系统 2.信息的发送与接收
CAN数据总线在发送信息时，每个控制单元均可接收 其他控制单元发送出的信息。在通信技术领域，也把该原 理称为广播。
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常用车载网络系统
图2-26 单线CAN总线数据传输示意图
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常用车载网络系统
⑤安全域。安全域（长度为16bit）用于检验数据在传输中是 否出现错误。
22
常用车载网络系统
⑥ 应答域。应答域（长度为2bit）是数据接收器发给数据发 送器的确认信号，表示接收器已经正确、完整地收到了发送 器发送的数据。如果检测到在数据传输中出现错误，则接收 器会迅速通知发送器，以便发送器重新发送该数据。
常用车载网络系统
常用车载网络系统车载网络系统是一种基于汽车电子技术、无线通信技术和互联网技术的智能交通系统，其主要作用是将车联网技术与人工智能技术相结合，实现车辆与道路、车辆与车辆、车辆与出行者之间的智能交互，为驾驶员和乘客带来更加安全、便捷、舒适的出行体验。
一、车载导航系统车载导航系统是车载网络系统中的一个重要组成部分，其主要作用是为驾驶员提供行车导航和路线规划服务。
目前，市面上的车载导航系统分为内置式和外置式两种，内置式车载导航系统通常采用固定式软件和地图数据，而外置式车载导航系统则通常采用在线式软件和互联网地图数据，两种形式都有自己的优缺点。
二、车载娱乐系统车载娱乐系统是车载网络系统中的另一个重要组成部分，其主要作用是为驾驶员和乘客提供多媒体娱乐和信息服务。
目前，市面上的车载娱乐系统通常包括播放器、收音机、电视、网络音乐等多种功能，可以让驾驶员和乘客在行驶过程中享受音乐、电影、电视等各种娱乐内容。
三、车载通信系统车载通信系统是车载网络系统中的一个重要组成部分，其主要作用是为驾驶员和乘客提供语音、短信、电子邮件等通信服务，同时还可以实现远程控制车辆、车载设备以及联网设备等功能，为出行提供更加便捷和智能的服务。
目前市场上主要有4G、5G车载通信系统、车载WiFi系统等形式。
四、智能出行系统智能出行系统是当前车载网络系统的最新发展趋势，它不仅包括了车载导航系统、车载娱乐系统和车载通信系统的全部功能，而且将人工智能技术应用于车辆领域，实现车辆自主驾驶、路况预测、交通管控等智能功能，可以帮助驾驶员和乘客在行驶过程中更加安全、便捷和舒适。
五、车联网系统车联网系统是车载网络系统的另一个重要分支，它的主要作用是将车辆与互联网相连，实现车辆之间、车辆与路边设施之间的数据交换和信息共享。
目前，车联网系统从传统的远程监控、远程售后、遥控等应用场景，逐步发展成为全球范围内的智能交通系统，可以为城市交通管理、环保治理、能源管理等领域提供更加高效、智能化的服务。
新能源汽车中的车载网络通信技术研究
新能源汽车中的车载网络通信技术研究近年来随着全球环保意识提升，新能源汽车逐渐成为了人们重视的焦点，而这一领域的车载网络通信技术研究也受到了越来越多的关注。
本文就围绕新能源汽车中的车载网络通信技术展开一番探讨。
一、背景介绍作为汽车技术重要领域之一，车载网络通信技术已经成为新能源汽车的重要组成部分。
新能源汽车的核心特点就是使用了燃油以外的能源，因此需要更加先进的电池技术和电控技术。
并且随着智能化发展的加快和5G技术的成熟，车载网络通信技术也日趋完善和复杂。
二、新能源汽车中的车载网络通信技术1. 通信模块技术通信模块技术是车载网络通信技术中的重要组成部分。
通过无线通信模块实现车辆和外部网络的连接，而这一模块主要包括芯片、天线系统、射频前端和射频功放等组件。
大多数模块使用4G技术，未来也将逐步向5G技术和V2X技术转移。
2. 数据传输技术新能源汽车的车载网络通信技术需要支持大量的数据传输，因此数据传输技术也显得尤为重要。
数据传输技术包括无线传输技术和有线传输技术，前者通常使用蓝牙和Wi-Fi等技术，而后者则是通过CAN总线和以太网等方式进行传输。
3. 车辆诊断技术车辆诊断技术是新能源汽车中必不可少的技术之一。
通过诊断技术，可以对电池和发动机等关键部件进行监测，从而实现对车辆性能的监测和调整。
这一技术需要依赖于车载网络通信技术进行传输和处理。
4. 车辆视频技术新能源汽车中的车载网络通信技术还需要支持车辆视频技术。
车辆视频技术包括导航、后视镜和倒车影像等应用。
这一技术需要依赖于高速稳定的数据传输技术和高性能的处理器和芯片。
三、车载网络通信技术的发展趋势随着5G技术的商业化，车载网络通信技术也将迎来一个蓬勃发展的时期。
5G技术拥有更高的传输速度、更低的延迟、更强的稳定性和更高的容量，将成为新能源汽车通信技术的新标准。
未来，车载网络将更加智能化和畅通，不仅能够连接车辆和人类之间的交流，还将连接车辆和其他智能设备，实现真正的智能出行。