车载网络技术
车载网络技术简介
第5章 车载网络技术简介
图5-9 环型网络拓扑结构
第5章 车载网络技术简介
3) 总线型网络拓扑结构
总线型网络即所有入网计算机通过分接头接入到
一条载波传输线上，如图5-10所示。 总线型网络拓扑结构的特点：信道利用率较高，
但同一时刻只能有两处网络节点在相互通信，网络延
伸距离有限，网络容纳节点数有限(受信道访问机制的 影响)。它适用于传输距离较短、地域有限的组网环境。 目前，局域网多采用此种方式。
第5章 车载网络技术简介
图5-8 星型网络拓扑结构
第5章 车载网络技术简介 2) 环型网络拓扑结构 环型网络是通过转发器将每台入网计算机接入网 络的，每个网络接口与相邻两个网络接口用物理链路 相连，所有转发器组成一个拓扑为环状的网络系统， 如图5-9所示。 环型网络拓扑结构的特点：实时性较高，传输控 制机制较为简单，但一个节点出故障可能会终止全网 运行，可靠性较差，网络扩充调整较为复杂。
第5章 车载网络技术简介 3．国内外多路总线传输系统的发展简史 早在1968年，艾塞库斯就提出了利用单线多路传输 信号的构想。 从1980年起，汽车内开始装用车载网络。 1983年，丰田公司在世纪牌汽车上采用了应用光缆 的车门控制系统。 从1986年起，在车身系统上装用了铜线传输媒介的 网络，并在日产和通用公司汽车的控制系统中得到应用。 20世纪80年代末，BOSCH公司和英特尔公司研制了 专门用于汽车电气系统的总线——控制器局域网 (Controller Area Network)规范，简称CAN。 接着，美国汽车工程师学会(SAE)提出了J1850通信 协议规范。
线方式，即电线一端与开关相接、另一端与用电设备相
通的方式，导致汽车上导线数目急剧增加，如图5-1所示。
车载WIFI方案简介通用课件
车载WiFi方案通常具备更高级的安全功能，如防火墙、加密技术等， 可以保护用户的数据安全。
挑战分析
01
信号稳定性
车载WiFi方案的信号稳定性是一个重要的问题。由于车辆的移动性和环
境因素的干扰，可能会影响网络连接的稳定性。
02 03
设备兼容性
车载WiFi方案需要与各种不同的设备兼容，包括手机、平板电脑、笔记 本电脑等。然而，不同设备的操作系统和硬件配置可能存在差异，这给 设备兼容性带来了挑战。
媒体娱乐
车载WiFi将为用户提供更加丰富、高质量的媒体娱乐内容，如高清 视频、在线游戏等。
商业模式创新
定制化服务
针对不同行业和用户需求，提供 定制化的车载WiFi解决方案，满 足个性化需求。
广告与内容付费
通过与广告商和内容提供商合作， 车载WiFi可以提供有偿的广告和 内容服务，实现商业模式的创新。
通过采用先进的网络覆盖技术，车载WiFi方案能够在车内实现全面、均匀的网络信 号覆盖，确保用户在车内任何位置都能够获得稳定的网络连接。
网络覆盖技术需要综合考虑信号传输距离、信号穿透能力、信号抗干扰能力等因素， 以满足不同车型和不同使用场景的需求。
网络安全技术
网络安全技术是车载WiFi方案中 保障用户信息安全的重要技术。
数据分析与服务
利用用户行为数据和网络流量数 据，提供数据分析服务，帮助企 业了解用户需求和市场趋势，实 现精准营销和商业决策。
谢谢聆听
车载WiFi方案需要采用先进的安 全技术，如加密通信、防火墙、 入侵检测等，以保护用户数据的
安全和隐私。
网络安全技术还需要考虑防止网 络攻击和恶意入侵等问题，以确 保车载WiFi网络的安全稳定运行。
车载网络系统(汽车电子控制技术)
4）诊断系统总线协议标准是为了满足OBDⅡ（ON Board Diagnose）、OBD Ⅲ或E-OBD（European-On Board Diagnose）标准。
5）多媒体系统总线协议标准分为三种类型，分别是低速、高 速和无线，对应SAE的分类相应为：IDB-C（Intelligent Data BUS-CAN）、IDB-M（Multimedia）和IDB-Wireless。
数据总线原则上用一条导线就足以满足功能要求了，但通常 总线系统上还是配备了第二条导线，信号在第二条导线上按相 反顺序传送的，可有效抑制外部干扰。
10.2 控制器局域网
10.2.1 CAN的基本知识
1.CAN工作原理
当CAN 总线上的一个节点发送数据时，它以报 文形式广播给网络中所有节点，对每个节点来说， 无论数据是否是发给自己的，都对其进行接收， 每组报文开头的11位字符为标识符 （CAN2.0A），定义了报文的优先级，这种报文 格式称为面向内容的编址方案。在同一系统中标 识符是唯一的，不可能有两个节点发送具有相同 标识符的报文。当一个节点要向其它节点发送数 据时，该节点的CPU 将要发送的数据和自己的标 识符传送给本节点的CAN芯片，并处于准备状态， 当它收到总线分配时，转为发送报文状态。
（10）车载网络传 输的基本原理 车载 网络系统由多个控制 单元组成，控制单元 通过收发器（发射/ 接收放大器）并联在 总线导线上，所有控 制单元的地位均相同， 也称之为多主机结构， 如图10-4所示，数 据交换是按顺序连续 完成的。
图10-4 车载CAN网络系统的总线连接图
数据总线是车内电子装置中的一个独立系统，用于在连接的 控制单元之间进行数据交换，如果数据传输总线系统出现故障， 故障就会存入相应的控制单元故障存储器内，可以用诊断仪读 出这些故障。控制单元拥有自诊断功能，通过自诊断功能，还 可识别出与数据传输总线相关的故障。诊断仪读出数据传输总 线故障记录后，可按这些数据准确地查寻故障，控制单元内的 故障记录用于初步确定故障，还可用于读出排除故障后的无故 障说明。
车联网的通信技术与应用
车联网的通信技术与应用随着物联网技术的发展，车联网在我们的生活中越来越普及。
作为物联网的一种应用，车联网与汽车制造商、互联网企业、车载电子设备制造商之间的合作也越来越密切。
而车联网的通信技术是其实现的基础，本文将介绍车联网的通信技术及其应用。
一、车联网的通信方式目前，车联网主要采用以下三种通信方式：1. 蜂窝网络通信蜂窝网络通信是车联网最主流、最常使用的一种通信方式。
它利用移动通讯网络，将汽车联网设备中的信息传输到服务平台。
蜂窝网络通信技术的优点是信号覆盖广、信号稳定。
但它也有一些缺点，比如需耗费较多的能量，网络延迟可能较高。
2. 车载AD-Hoc网络通信车载AD-Hoc网络通信是指汽车间进行的直接通信，不经过移动通信网络。
这种方式通常用于车辆间的短距离通信，比如车辆在行驶时，可及时交换信息，从而共同排除交通拥堵、提高道路安全性。
它的好处是通信速度快，传输速率高，而且不会受到外界因素的影响。
3. 卫星通信卫星通信主要用于远程地区的车辆通信，如渔船、卡车等。
由于这种车辆可能行驶范围较偏远，无法进行普通的移动通信，所以卫星通信显得尤为重要。
它的优点是信号稳定、覆盖范围广，缺点是传输延迟较高，费用较贵。
二、车联网的应用场景车联网的应用场景与范围非常广泛。
目前，车联网主要被用于以下几种场景：1. 智能导航智能导航是车联网最为普及的一种应用，它能够帮助驾驶者确认当前车辆位置、规划路线、查询交通信息等。
而且它还能针对不同司机的驾驶喜好和经验，为驾驶者提供个性化的导航服务。
2. 智能安全车联网在智能安全方面的应用非常广泛。
通过车载摄像头、雷达等传感器设备，车辆可以实现自动避让、智能制动等功能，大大提高了道路交通的安全性。
3. 智能服务车联网通过服务平台，提供了多种智能化的服务，比如维修保养、远程诊断、预约驾考、充电服务等。
利用车联网，驾驶者可以随时随地获取到所需的服务信息，实现了极大程度的便捷。
三、车联网发展的问题与挑战虽然车联网已经取得了可喜的进展，但在发展过程中也暴露出了一些问题和挑战，比如：1. 安全问题车联网所搭载的数据很多都是隐私信息，比如行驶路线、车主个人信息等。
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。
车联网技术的实现原理及其应用
车联网技术的实现原理及其应用现代社会中，汽车已经成为了人们生活中必不可少的交通工具。
而随着科技的不断发展，车联网技术也逐渐兴起，已经成为了汽车行业中一个不可或缺的领域。
那么，车联网技术到底是什么？它的实现原理又是怎样的？本文将从这几个方面来为您详细解读。
一、什么是车联网技术？车联网技术（Connected Car Technology），顾名思义是指汽车和网络之间建立的互联互通的技术系统。
它主要利用车载无线通信网络和移动互联网技术，将汽车与互联网、移动终端设备进行连接，实现互联互通、信息共享以及远程控制等功能。
车联网技术主要由三个部分组成，一是汽车网络技术，包括通信模块、传感器、数据处理器等，二是移动网络技术，包括移动终端、移动网络、软件应用等，三是云技术，包括云服务、云计算、云存储等。
二、车联网技术的实现原理车联网技术的实现原理主要借助了车载终端、智能手机、云平台等技术。
具体而言，车联网技术主要是通过以下方式实现的：1、车载终端车载终端是车辆内部的一个设备，主要负责将汽车的状态信息和用户的行车数据传输到移动终端和云端，包括车速、油量、里程、GPS定位等数据。
车载终端通过自身的通信技术和周围的环境信息交换，能够将行车数据传输到云端，提供给用户进行查询和分析。
2、智能手机智能手机是车联网技术中非常重要的一个部分。
通过一个车载无线网络或者用蓝牙连接到车载终端，智能手机能够获取车辆的实时信息，包括汽车的燃油量、里程数、压力等指标。
智能手机在车辆驾驶中扮演了重要的角色，能够实现远程车辆控制、导航、信息查询等功能。
3、云平台车联网技术的另一个重要组成部分就是云平台，它是一个用户的信息存储和处理中心，负责车辆信息和用户数据的累积、存储和分析，能够提供实时的大数据分析和反馈。
无论用户在哪里，都可以通过云平台对自己的车辆进行控制和查询。
三、车联网技术的应用车联网技术的应用非常广泛，主要包括车辆智能控制、车辆安全、交通管理等方面。
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。
车载网络安全技术研究与应用
车载网络安全技术研究与应用随着智能交通的快速发展，车载网络安全成为了汽车产业面临的重要问题。
如果车载网络安全得不到有效保障，就很容易引发安全隐患，甚至会对人身财产造成巨大损失。
因此，研究和应用车载网络安全技术是汽车产业必须要面对的热门议题。
1. 车载网络安全技术在全球智能交通领域，车载网络安全技术是必需的。
车载网络安全技术包括了各种技术，如安全措施、安全功能和安全管理等。
这些技术可以通过安全措施提供各种保护措施，如十字路口操作系统、自我诊断和自我保护。
1.1 安全功能安全功能是为了保障车辆驾驶者和乘客的生命安全，以及车辆外观和内饰不被破坏。
安全功能包括自适应巡航控制系统、智能制动系统、自动泊车系统、倒车雷达系统等。
1.2 安全措施安全措施包括了各种措施，以确保车载系统在遭到攻击时能够自我保护和迅速恢复，如汽车系统的物理安全、网络安全、数据安全和固件安全。
1.3 安全管理安全管理在车载网络安全技术中也是必不可少的一部分，主要包括了车载系统的安全管理和数据管理。
在车载系统的安全管理方面，主要是针对其软件和硬件平台方面进行测试和验证，在数据管理方面，主要是对车载大数据进行处理，保证车载系统的链接性、可用性和数据完整性。
2. 车载网络安全技术的应用因为车载网络安全技术具有非常重要的作用，所以人们广泛应用这些技术。
有些车载技术已经成为现实生活中常见的运输工具，如自动泊车系统、自适应巡航控制系统等，这些系统基于车辆与车辆之间和车辆与道路之间的通信技术，通过网络安全技术来帮助车辆在运行过程中避免产生危险。
2.1 自动泊车系统自动泊车系统是车载网络技术技术中的重要应用之一。
这项技术将车辆停靠到指定的车位上，可以帮助驾驶者在没有人为干预的情况下进行车辆的停车。
自动泊车系统使用了计算机视觉和雷达技术，能够识别车位和周围的环境，从而准确地引导车辆停进车位。
2.2 自适应巡航控制自适应巡航控制是车载技术中另一个非常重要的应用。
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8
第2节 控制器局域网
二、CAN协议 CAN协议与相关标准
名称
传输速率/ （kbit／s）
规格
使用范围
SAE J1939-11
车载网络技术
了解车载网络技术在汽车上的应用情况。
汽车网络参考模型。
掌握车载网络分类和通信协议标准。
了解CAN总线的特性。
掌握CAN的基本组成和数据传输原理。
了解LIN标准及其特点。
掌握LAN的构成和类型。
了解MOST总线的特点。
掌握MOST的结构原理。
了解蓝牙技术的特点。
5
第1节 车载网络技术概述
四、车载网络分类和通信协议标准
SAE将车载网络系统分为A类、B类、C类和D类。A类网络不单独使用，与B 类网络结合使用。满足C类网络要求的汽车控制器局域网只有CAN协议。每类网络 功能均向下涵盖，即B类网络支持A类网络的功能，C类网络能同时实现B类网络和 A类网络的功能。
能比较LIN与CAN。
能结合实例分析CAN总线在车上布置。
能结合实例分析LIN总线在车上布置。
1
第1节 车载网络技术概述
一、采用车载网络技术的必要性
采用车载网络可减少线束尺寸和质量、降低成本、减少连接器的数量，同一款 车同等配置下，可以大大简化汽车线束；可以进行设备之间的通信，丰富功能；通 过信息共享，减少传感器信号的重复数量；通过系统软件即可实现控制系统功能变 化和系统升级；可为诊断提供通用的接口，利用多功能测试仪对数据进行测试与诊 断，便于维护和故障检修。
类别
A类
B类
C类
D类
CAN
安全
X-by-Wire
诊断
多媒体
名称 所属机构 用途 介质
LIN ISO11519- ISO11898 Safety
2
SAE J1939 bus
Motorola
智能传感 器
单根线
ISO/SAE
控制、诊 断
双绞线
ISO/TMCATA
控制、诊断
双绞线
Delphi SRS 双线
FlexRay BMW﹠DC 线控制 双线
（实时控制系 器、ABS、电子悬 10000kbit／s）
统）
架等
D
50000（多媒 信息、多媒体
D2B 光 纤 通 信 ，
体）
MOST，IEEE1394
10
第2节 控制器局域网
二、CAN协议
CAN协议包括ISO/OSI参考模型中的数据链路层和物理层，物理层分为物理层信 号(PLS)、物理媒体连接(PMA)和媒体从属接口(MDI)，数据链路层分为逻辑链路控制 (LLC)和媒体访问控制(MAC)。
ISO/OSI参考模型
7层 应用层
软
6层 表示层
件
控
5层 会话层
制
4层 传输层
3层 网络层
硬
件
2层 数据链路层
控
制
1层 物理层
各层定义的主要项目 提供各种实际可应用的服务 对数据的表现形式进行变换，如文字调整、数据压 缩与加密 为实现会话通信，按正确顺序控制数据的发送与接 收 保证按顺序控制数据及更正错误等通信品质，如纠 正错误、重新发送控制 选择数据的传输途径和中转，如ECU之间的数据交 换及地址管理 将从物理层获得的信号（字符集）汇总成具有某种 意义的数据，提供控制顺序，以便对控制传输错误等 数据加以传输，如访问时的方法及数据形式；连接控 制方式、同步方式、错误检测方式；响应方式、通信 方式；帧的构成、组帧方式 规定通信时所使用的电缆、插座等，媒体、信号的 标准等，以实现设备之间信号的交换，如信号电平、 发送与接收、电缆及插座等形式
2
第1节 车载网络技术概述
二、网络技术在汽车上的应用
主要用于动力与传动系统、车身系统、安全系统和信息系统。
3
第1节 车载网络技术概述
三、汽车网络参考模型
ISO／OSI参考模型分七层，即物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话 层、表示层和应用层。
4
第1节 车载网络技术概述
三、汽车网络参考模型
ISO／OSI参考模型分七层，即物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话 层、表示层和应用层。
数据长度/B
8
0～8
8
24～39
12
0～8
-
传输速率/(bit/s) 20k 10～125k 250～1000k 5k～10M
5M
10～250k 12～400M总线最长/m Nhomakorabea40
40
40
未定
无限制
40
无限制
最多节点/个
16
32
32(STP)
64
64
10(UTP)
成本
低
中
中
中
中
32
24
6
中
高
第2节 控制器局域网
通信协议按速度分类
等级
通信速率/
用途
协议
电
（kbit／s）
通 讯
A
0～10（车身 照明装置、电动车 低 速 CAN （ 0 ～
系统） 窗、电动座椅、中 125kbit ／ s ） ，
央门锁等
LIN
B
10～125（状 组合仪表、驱动信 J1850，VAN
态信息系统） 息、自动空调、故
障诊断
光
通 讯
C
125～1000 发动机、自动变速 高 速 CAN （ 125 ～
ISO15765 DDB(MOS T)
ISO
Philips
诊断
数据流控制
双绞线
光纤
位编码
NRZ
NRZ-5
NRZ-5
RTZ
NRZ
NRZ
Biphase
媒体访问 错误检测
主/从 8位CS
竞争 CRC
竞争 CRC
主/从 CRC
FTDMA CRC
TESTENR/SL AVE CRC
TOKEN RING CRC
CAN总线是德国Bosch公司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，是一 种多主总线。
7
第2节 控制器局域网
一、CAN总线的特性
CAN支持从几千到1Mbit／s的传输速率。 多站同时发送信息，模块可以优先获取数据。 使用廉价的物理传输媒介。采用双绞线、同轴电缆及光纤作为网线。 错误检测校正能力强，系统可靠性高。 能判断暂时错误和永久错误的节点，具有故障节点自动脱离功能。 大部分CAN具有丢失仲裁或出错时，具有信息自动重发功能。 CAN总线符合国际标准，便于一辆车上不同生产厂家的电控单元间进行
250
双线制，屏蔽式双绞线 载货汽车，大型
客车
SAE J1939-12 SAE J2284
250 双线制，屏蔽式双绞线， 供给电压12V
农机
500
双线制，双绞线（无屏 汽车（高速：动
蔽）
力与传动系统）
SAE J2411 33.3，83.3
单线制
汽车（低速：车 身系统）
9
第2节 控制器局域网
二、CAN协议