汽车车载网络技术
汽车车载网络系统
汽车车载网络系统随着科技的不断发展和人们对汽车智能化的追求，汽车车载网络系统逐渐成为当今汽车行业的热门话题。
本文将探讨汽车车载网络系统的定义、特点以及对汽车行业和用户的影响。
一、汽车车载网络系统的定义汽车车载网络系统是指以计算机网络技术为基础，将汽车内部各种电子设备和外部网络连接起来，实现数据传输和信息交互的一种系统。
它使得驾驶者和乘车人员可以享受到丰富的多媒体娱乐、导航服务和智能化交通管理等功能。
二、汽车车载网络系统的特点1. 多媒体娱乐功能：汽车车载网络系统可以连接到互联网，通过内置的娱乐系统提供音乐、视频、游戏和电子书等娱乐内容，提升驾乘体验和乘车舒适度。
2. 导航和交通服务：车载网络系统可以实时获取道路交通信息、导航地图和实时天气等数据，为驾驶者提供最佳的导航路线规划和交通状况提示，提高驾驶的安全性和便利性。
3. 远程监控与控制：通过车载网络系统，驾驶者可以远程监控车辆的状态、位置和安全状况，并且可以通过手机应用远程控制车内设备，例如调整座椅、开启空调等。
4. 车辆诊断和维护：车载网络系统可以对汽车进行实时的故障诊断，提醒驾驶者及时维修和保养车辆，增加车辆的可靠性和安全性。
5. 智能交通管理：车载网络系统可以与周围车辆和交通设施进行通信，实现智能化的交通管理和车辆控制，提高道路交通效率和整体安全性。
三、汽车车载网络系统对汽车行业的影响1. 产品升级与差异化竞争：车载网络系统成为了汽车企业产品升级的关键要素，企业需要加大技术投入，提升产品的网络化和智能化水平，以满足消费者对于汽车智能化的需求。
2. 智能网联汽车发展：车载网络系统是智能网联汽车的基础和核心技术之一。
通过车联网技术的应用，汽车可以实现与其他车辆、道路设施和云端服务的无缝连接，为驾驶者和行人提供更加智能化的交通出行体验。
3. 数据安全与隐私保护：车载网络系统的发展也带来了数据安全和隐私保护的重要问题。
汽车企业需要加强数据加密和安全防护措施，以保护用户的个人信息和驾驶数据不被非法获取和使用。
《汽车车载网络技术详解 第2版》课件 第3章 常用车载网络系统的结构与原理
汽车检修技能提高教程从书
汽车车载网络 技术详解
目录
前言 第1章 车载网络系统基础知识 第2章 CAN总线传输系统 第3章 常用车载网络系统的结构与原理 第4章 光学总线系统 第5章 以太网与FlexRay总线 第6章 丰田汽车多路传输系统 第7章 奥迪大众车系车载网络系统 第8章 通用车系车载网络系统 第9章 本田多路集成控制系统 第10章 汽车车载网络系统检修
VAN互补数据对干扰的消除
2．电压水平
VAN互补数据对的信号形式
示波器显示的VAN信号
互补数据对形式的VAN信号
VAN信号接收-传输电路
VAN信号的接收过程
VAN信号的传输过程
3．诊断
VAN的物理层具备容错能力，因为它有3个共 用模式的比较器。这3个比较器用来将DATA 和DATAB与参照电压进行比较，以确定是否 存在故障
VAN入口的3个比较器
4．休眠/唤醒 VAN的物理层管理VAN数据总线的休眠/唤醒机制，为了实现这 种机制，VAN数据总线的线路接口提供3个主要接头以便完成以 下功能：
①主导由顾客操作引起的网络唤醒（例如：车辆解锁）；
②检测由另一个电脑造成的网络唤醒和允许正常功能运行；
③车辆从休眠状态解除情况下再次转入休眠状态。
9．VAN数据总线系统签收回复
VAN数据总线系统的签收回复是由数据发送 者激活和实现的。如果最后一个请求与一个 确切的电控单元相连接（“点对点”模式）， 它将激活签收回复命令。
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。
新能源汽车车载网络技术研究
新能源汽车车载网络技术研究随着新能源汽车的普及和大众化，车载网络技术也成为了越来越重要的研究领域。
车载网络技术包括车联网、车载通信、车载娱乐等方面，这些技术的发展使得人们能够更加便利地使用汽车，同时也为新能源汽车的推广提供了更好的支持。
一. 车辆智能化随着人工智能的快速发展，车载智能技术也得到了很大的发展。
这些技术让汽车具有了更高的智能化和自动驾驶能力，使驾驶更加安全。
车载网络技术使用人工智能实现的自动驾驶功能，可以通过自我学习和适应性算法对道路上其他车辆、行人等障碍物进行判断和处理，从而避免了许多交通事故的发生。
二. 车载通信技术车载通信技术是车载网络技术的一个重要方面。
车辆通过车内通信系统和外部通信系统进行通讯，能够支持车辆之间的直接交流和车辆与网络之间的交流。
这些技术让汽车具有了更高的智能化和自动驾驶能力，使得驾驶更加安全。
车载通信技术通过车内通信系统和外部通信系统实现车辆之间和车辆与网络之间的交流。
车内通信系统包括车辆内部的通讯设备，如语音识别、GPS、蓝牙、无线局域网等。
外部通讯系统包括通过车载通信网络与外部信息资源进行通信，如互联网、车队管理系统、环保系统等。
三. 车载娱乐技术随着车载智能化和自动驾驶技术的发展，车载娱乐技术也得到了很大的改善。
车载娱乐系统可以为驾驶员提供音乐、视频、游戏等多种娱乐方式，缓解长时间驾驶的疲劳。
车载娱乐系统使用大屏幕、高清晰度显示屏、可连接的外部音响等配备，让驾驶员坐在车上，就可以感受到他们在家庭影院或音乐会中一样的视听享受。
此外，车载娱乐系统还可以提供诸如GPS导航、在线音乐、天气预报等信息服务，为驾驶带来更多的便利。
四. 车联网技术车联网技术是车载网络技术的关键部分，它能够通过无线网络技术连接车辆、驾驶员和其他周边设备，从而实现车辆控制、信息共享、应急救援等多种功能。
车联网技术通过无线网络技术，将车辆、驾驶员和其他周边设备进行连接。
车联网技术可以通过该网络实现车辆控制、信息共享、应急救援等多种功能。
汽车车载网络技术分析PPT课件
LIN总线广泛应用于汽车中的舒适系统、车门控制系统、座椅调节系统等。
发展趋势
随着汽车电子技术的不断发展，LIN总线将逐渐向高速、高可靠性和低延迟方向发展，以满足汽车智 能化和网联化的需求。同时，LIN总线也将与其他车载网络技术如CAN总线、以太网等进行融合，共 同推动汽车网络技术的发展。
06
车载MOST总线技术分析
。
05
车载LIN总线技术分析
LIN总线的特点与优势
可靠性高
LIN总线采用主从式架构，主节点可以控 制数据传输，减少了数据冲突的可能性，
提了通讯的可靠性。
A 成本低
LIN总线是基于串行通讯协议的，硬 件结构简单，成本较低。
B
C
D
低功耗
LIN总线采用低电压供电，降低了车载网 络的功耗，延长了汽车电池的使用寿命。
兼容性问题
车载网络技术需要与各种车载 设备兼容，如导航、娱乐系统 等，以确保良好的用户体验。
解决方案与未来发展方向
持续技术更新
统一技术标准
推动行业合作，制定统一的车载 网络技术标准，促进不同品牌和 型号汽车之间的互联互通。
建立完善的技术更新机制，确保 车载网络技术的及时升级和维护。
提高兼容性
加强与各类车载设备的兼容性测 试和优化，提高用户体验。
集成化与智能化
车载以太网将与车载其他网络技术进行更深入的集成，同时通过智能 化技术的应用，实现网络自组织和自管理。
安全与可靠性增强
针对车载以太网的安全和可靠性问题，未来将有更多研究和措施出台， 提高车载以太网技术的安全性和可靠性。
04
车载CAN总线技术分析
CAN总线的特点与优势
实时性高 可靠性高 灵活性高 成本低
车载网络知识点总结
车载网络知识点总结一、车载网络的概念车载网络是指将汽车内部的电子设备、传感器、控制单元等与移动通信网络连接起来，实现车辆信息传输和互联的一种网络系统。
通过车载网络，车辆可以连接互联网，实现远程控制和互联互通。
车载网络的发展与智能化汽车的发展密切相关，可以为驾驶人员、乘客提供更丰富的信息服务和更便捷的交通出行方式。
二、车载网络的技术架构车载网络的技术架构主要包括车辆内部网络、车辆对外通信、车辆与云端通信等几个主要部分。
1. 车辆内部网络：车辆内部网络是指车载网络中用于连接车辆内部各种设备和传感器的网络系统。
通常采用CAN总线、LIN总线等方式进行连接，实现车辆内部各种设备之间的数据传输和通信。
2. 车辆对外通信：车辆对外通信是指车辆通过移动通信网络与外部互联网进行数据传输和通信的部分。
车辆可以通过3G/4G/5G网络连接互联网，实现远程控制、车辆信息传输等功能。
3. 车辆与云端通信：车辆与云端通信是指车辆通过移动通信网络与云端服务器进行数据传输和通信的部分。
通过车辆与云端的通信，可以实现车辆数据的上传、下载，车辆远程控制和管理等功能。
三、车载网络的应用场景车载网络的应用场景非常广泛，主要包括车辆信息服务、车辆远程控制、车辆安全监控等几个方面。
1. 车辆信息服务：通过车载网络，车辆可以连接互联网，实现导航、音乐、视频、在线购物等丰富的信息服务。
驾驶人员、乘客可以在车辆内部享受不同于传统汽车的娱乐和工作方式。
2. 车辆远程控制：通过车载网络，车主可以通过手机App或者互联网远程控制车辆的启动、熄火、空调、车窗、车灯等功能。
提高了车主对车辆的便捷控制。
3. 车辆安全监控：通过车载网络，车辆可以实时上传自身位置、状态信息到云端服务器，可以实现车辆追踪、监控和报警等功能。
提高了车辆的安全性和管理效率。
四、车载网络的安全性车载网络的安全性是非常重要的，因为一旦发生安全漏洞或攻击，可能对车辆和驾驶人员的生命财产造成严重威胁。
论汽车车载网络技术的发展前景(1)
论汽车车载网络技术的发展前景(1)汽车车载网络技术已经成为了汽车行业的重要发展方向之一，它为驾驶者、乘客和汽车制造商提供了许多便利和优势。
随着人工智能、大数据、物联网等技术的不断发展，汽车车载网络技术将有更广阔的发展前景。
一、驾驶员辅助系统的发展随着人工智能和计算机视觉技术的发展，汽车驾驶员辅助系统将实现更高级的自动化。
未来，车辆将配备更多的传感器、摄像机、雷达和激光雷达等设备，使车辆能够更好地感知周围环境。
基于这些设备和传感器，车辆将能够自主进行行驶、转向和避障等操作，帮助驾驶员有效降低事故风险。
二、车内娱乐系统的升级未来的汽车将成为移动的娱乐中心。
随着高速移动网络的覆盖，车辆内的娱乐系统将成为重要的销售点。
未来的车辆将具备更先进的车载娱乐系统，包括高清晰度显示器、音频系统、视频系统、游戏系统等，可以让乘客在行驶中享受高品质的娱乐体验。
三、车联网的发展未来的汽车将成为网络连接和交互的主要节点。
汽车将通过互联网连接到城市交通系统、社交网络、云端应用等，实现智能交通、救援指引、车辆管理等功能。
随着互联网技术的迅速发展，未来的汽车将更智能化、更人性化，能够更好地满足人们的需求。
四、智能硬件的应用未来的汽车将如同智能手机一样，设备会更加智能化，充满各种传感器和操作系统。
未来的汽车将变得更加智能和个性化，能够帮助驾驶员和乘客更好地适应各种情况。
总之，未来汽车的车载网络技术将变得更加先进和智能化，能够更好地满足驾驶员和乘客的各种需求。
这将不仅为汽车制造商带来更好的商业机会，同时也将提高车辆的安全性、可靠性和智能化水平，为社会的可持续发展做出贡献。
模块1-车载网络技术认识
图1-9 现代汽车典型控制系统
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二、车载网络技术的应用
（1）汽车多个ECU之间的典型网络布局 汽车多个ECU之间的网络布局常见的有分级式和分开式两种。 ①分级式：采用J1939标准的分级式网络布局，将整个网络分成不同功能层级，并用特制的微机对不同层级进 行处理和控制，如图1-10所示。这种网络布局具有超过30个ECU的容量。
1
模块一 车载网络技术认识
2
车载网络技术认识
知识目标 1.认识车载网络技术； 2.了解车载网络技术的发展和应用； 3.熟悉典型车载网络的结构和组成； 4.熟悉车载网络技术常用术语； 5.熟悉车载网络系统通信协议标准。
汽车车载网络技术
技能目标 1.能够对车载网络的结构组成进行分析； 2.能够对不同种类车载网络技术的特点和适用范畴进行点评； 3.能够对车载网络技术的现在和发展进行分析。
。
表1-1 主要车载网络基本情况
车载网络名称
概要
通信速度
组织/推动单位
CAN（Controller Area Network）
车身/动力传动系统控制用LAN协议，最有可能成为世界标准的车用 LAN协议。
1Mbit/s
Robert Bosch公司（开发），ISO
VAN(）
车身系统控制用LAN协议，以法国为中心
素养目标 1.培养学生乐与思考、敢于实践、做事认真的工作作风； 2.培养学生谦虚严谨、刻苦钻研、积极进取的工作学习态度； 3.培养学生劳模精神、劳模精神、工匠精神和创新意识。
思政目标 通过思政学习，培养学生在汽车技术领域敢于实践、刻苦钻
研、勇于创新的精神。
3
一、车载网络技术概述
（一）车载网络技术的定义 汽车车载网络技术是通过总线使汽车上的 各种电子装置与设备连成一个网络，使不同汽 车电子系统的ECU能够在一个共同的环境下协 调工作，实现相互之间的信息共享。其应用减 少了连接导线的量和重量，简化了布线，减少 了电气节点的数量和导线的用量，增加了信息 传送的可靠性，使布线简单、设计简化、成本 降低、可靠性和可维护性提高，实现了信息共 享，提高了汽车性能，满足了现代汽车电子设 备的功能要求。
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1. MOST的基本结构（源自）MOST节点结构图5-18 MOST节点结构模型
图5-19 MOST设备的逻辑结构
（2）MOST设备
图5-20 MOST设备的硬件结构
图5-21 MOST总线电控单元结构
2. MOST总线工作状态
（1）休眠模式 （2）备用模式 （3）通电工作模式
（1）休眠模式
休眠模式下的MOST总线内没有数据交换，所有装置 处于待命状态，只能由系统管理器发出的光启动脉冲 来激活，静态电流被降至最小值。
（1）光信号发射器 光信号发射器中装有一个驱动装 置，驱动装置向一个LED供电，LED向MOST总线发送 650nm红色可见光信号，重复频率为44.1MHz。 （2）光信号接收器 光信号接收器接收MOST总线的 数据，主要由LED、前功率放大器、唤醒电路、将光信 号转换为电信号的接口等组成。 （3）MOST光缆 MOST总线采用塑料光缆，宝马E65 轿车MOST总线用绿色作为特征标记，如图5-25所示。
1. MOST的含义 2. MOST的特点 3. MOST数据的类型 4.基本概念
1. MOST的含义
多媒体定向系统传输(Media Oriented Systems Tran sport，MOST)为车辆中使用的一种多媒体应用通信技 术。MOST利用一根光纤，最多可以同时传送15个频 道的CD质量的非压缩音频数据。在一个局域网上，最 多可连接64个节点。
1—ABS电控单元 2—动力系统电控单元 3—空调电控单元 4—集成控制板 5—组合仪表电控单元 6—照明电控单元
7—电动座椅电控单元 8—车门电控单元
9—车载电话电控单元 10—汽车动态电控单元
2.采用LAN技术的汽车的特点
1）汽车电子控制系统只需1根通信电缆，减少线束连接 ，减轻汽车质量。 2）电子控制系统部件数量减少，使汽车的可靠性增加。 3）可实现实时故障诊断、测试和报警，实现集中显示、 历史查询和故障自诊断等功能，使汽车具有行驶记录仪 功能。 4）电子控制系统的扩展性强，增加电控装置时几乎不需 要对原有局域网的软件和硬件进行任何改动。
（2）备用模式
备用模式下无法为用户提供任何服务，MOST总线系 统在后台运行，但所有的输出介质(如显示器、收音机 放大器等)都不工作或不发声。
（3）通电工作模式
通电工作模式中，电控单元完全接通，MOST总线上 有数据交换，用户可使用所有功能。
3. MOST控制原理
图5-22 MOST总线的环形结构
图5-24 MOST电控单元之间的连接 24
第三节 蓝 牙 技 术
SAEJ1850
车身系统控 10.4 制用LAN协议
D2B/Optical
音频系统通 5600 信协议
应用
动力与传动 系统、车身系 统，欧洲汽车 采用
车身系统， 美国汽车采用
主要用于开 关与操作系统， 欧洲汽车采用
车身系统， 美国、日本及 欧洲汽车采用
三、 LAN的应用
1.丰田汽车采用的两种供多路传输通信需要的集成 电路 2.丰田汽车公司选用SAE J1850标准的PWM编码作 为两种集成电路通信协议的基础 3.丰田汽车按SAE J1850标准设置的两种集成电路的 相关规范
4.通信控制IC的结构特点 5.收发器IC的结构特点 6.通信控制与收发器IC的使用情况 7.丰田汽车公司除选用PWM编码协议外又定义了
NRZ编码协议
8
第二节 MOST总线
一、 MOST总线的特点和类型 二、 MOST的结构和控制原理 三、 MOST在汽车上的应用
一、 MOST总线的特点和类型
三、 MOST在汽车上的应用
1. MOST的组成 2.电话
图5-23 MOST控制原理 1—计算机及键盘 2—显示器 3、9—音响 4—电视 5—无线信号收发器 6—卫
星信号接收机 7—CD-ROM(电子地图等数据) 8—车载电话 10—语音控制输入接口 11—CD(VC
D)播放机
1. MOST的组成
3. MOST数据的类型
在MOST网络中，传输的信息有同步数据、异步 数据和控制数据3种类型，分别由一个信息帧的同步 数据场、异步数据场和控制数据场传送，如图所示。
图5-17 MOST数据组成
二、 MOST的结构和控制原理
1. MOST的基本结构 2. MOST总线工作状态 3. MOST控制原理 4. MOST总线的诊断功能
第五章 其他车载网络技术
第一节 汽车车载局域网 第二节 MOST总线 第三节 蓝 牙 技 术 第四节 诊 断 总 线 第五节 汽车光纤技术
第一节 汽车车载局域网
一、 LAN的结构和特点 二、 LAN的类型 三、 LAN的应用
一、 LAN的结构和特点
1. LAN的构成 2.采用LAN技术的汽车的特点
汽车车载局域网（Local Area Network，LAN） 是指分布在汽车上的电器与电子设备在物理上互相 连接，并按网络协议相互通信，以共享硬件、软件 和信息等资源为目的的电子控制系统。
1. LAN的构成
图5-2 典型的LAN结构
G/W—网关
图5-1 LAN的构成 ECS—电控单元或电子控制系统
2. MOST的特点
1）保证低成本的条件下，可达到24.8Mbit/s的数据传 输速率。 2）无论是否有主机电控单元都可工作。 3）使用塑料光缆优化信息传送质量。 4）支持声音和压缩图像的实时处理。 5）支持数据的同步和异步传输。 6）发送器/接收器嵌有虚拟网络管理系统。 7）支持多种网络连接方式。 8）提供MOST设备标准。 9）应用系统界面方便、简洁。 10）MOST总线不仅能传输控制数据和传感器数据， 还能传输数字音频信号、视频信号图形以及其他数据。
二、 LAN的类型
表5-1 主要车载网络的特点与应用
名称
通信协议名称 通信速率 /（Kbit/s）
车内 网络
CAN（控制器局域 网）
动力与传动、 1000 车身系统控制 用LAN协议 （CAN）
VAN（汽车局域网） 车身系统控 1000 制用LAN协议
LIN（汽车局域互联 网）
车身控制用L 20 AN协议，液压 控制组件专用L AN协议