车载通信中的网络协议与技术研究
汽车总线及车载网络技术
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能够理解MOST总线的原理，熟悉MOST总 线在汽车中的应用
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能够理解车载以太网的主要技术，熟悉车载 以太网的应用
01 •汽车总线
汽车总线技术的产生与分类
• 1.汽车总线技术的产生
• 请说说为什么要使用总线技术？
汽车总线技术的产生与分类
• 2.汽车总线的分类
• 美国汽车工程师学会（SAE）的汽车网络委员会按照系统的复杂程度、传输流量、传输速度、传输可靠性、 动作响应时间等参量，将汽车数据传输网络划分为A、B、C、D、E五类。
LIN总线
• 2. LIN总线系统的结构
• （1）LIN的网络结构 • LIN总线上的最大电控单元节点数为16个，系统中
两个电控单元节点之间的最大距离为40m。 • LIN总线网络由一个主节点一个或多个从节点组成。
所有节点都包含一个从任务（Slave Task），负责 消息的发送和接收；主节点还包含一个主任务 （Master Task），负责启动LIN总线网络中的通 信。
CAN总线
• CAN网络拓扑可以根据几何图形的形状分为五种类型：总线拓扑、环形拓扑、星型拓扑、网络拓扑和树型 拓扑，这些形状也可以混合形成混合拓扑。因为电动汽车的网络特性可以概括为通信距离短、网络复杂度要 求低、可扩展性要求高、实施可靠性要求高。
星形拓扑
网络拓扑
环形拓扑
树形拓扑
图 6-2 CAN 网络拓扑形式
LIN总线
• （2）LIN的节点结构 • 一个LIN节点主要由微控制器和LIN收发器组成，而微控制器通过UART/SCI接口与LIN收发器连接，几乎所
有微控制器都具备UART/SCI接口，并且LIN收发器（如TJA1020、MC33399等）的RXD、TXD引脚可与微 控制器的RXD、TXD引脚直接连接，无需电平转换。在LIN系统中，加入新节点时，不需要其他从节点作任 何软件或硬件的改动。LIN和CAN一样，传送的信息带有一个标识符，它给出的是这个信息的意义或特征， 而不是这个信息传送的地址。
简述车载网络协议的分类和特点。
简述车载网络协议的分类和特点。
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通讯协议中的CAN和LIN技术比较
通讯协议中的CAN和LIN技术比较随着现代科技的发展，车载电子系统越来越复杂，为了确保各个系统之间的通讯和协调，通讯协议变得至关重要。
通讯协议是为了使不同设备之间进行通讯而制定的规则，而在车载电子系统中，最为常用的通讯协议是CAN和LIN技术。
本文将会介绍CAN和LIN技术的区别和优缺点，以及在不同场景下的使用情况。
CAN（Controller Area Network）通讯协议被广泛用于车载系统中，主要是由于其优异的总线传输速度和稳定性以及为多个 ECUs （Electronic Control Units）之间提供了最有效的通信方式。
CAN通讯协议在许多方面都是非常有优势的，例如其200 米的总线长度，33 个不同节点和数据传输速度高（1 Mbps及更高）等。
CAN通讯协议是一种基于广播和有条件的订阅/发布的协议。
因此，它支持多点广播和点对点通信，同时也提供了从节点向主节点发送请求或错误的能力。
虽然CAN在通信速度、可靠性和灵活性方面具有显著的优势，但它不适用于每个系统。
相比之下，LIN（Local Interconnect Network）协议在车载电子系统中的应用相对较少。
LIN协议主要在控制较简单的ECUs之间进行通信。
由于LIN的总线传输速度最高仅为20 kbps，因此在需要高速数字通信和大量数据传输的系统中不太适合。
而LIN通讯协议通常用于低端ECUs之间的点到点通信以及在系统中的边缘部分执行人机交互。
LIN协议最适用于将数据从一个ECU发送到另一个ECU时，例如在车门系统中锁定或解锁车门。
此外，由于其低成本和低功耗，LIN协议也常用于车载多媒体系统、仪表和照明控制中。
虽然CAN和LIN通信协议在车载电子系统中使用的场景不同，但它们都有各自的优缺点。
CAN通讯协议在高速传输和处理大量数据时非常有效，可以在不影响系统响应和性能的情况下支持多地点广播和多点响应等。
但是，由于CAN通讯协议更加灵活和可定制，因此会导致更多的状况处理和管理问题。
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
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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。
新能源汽车车联网技术研究与应用
新能源汽车车联网技术研究与应用随着社会的不断发展和进步，人们对环境保护和能源利用的意识逐渐增强，新能源汽车作为清洁能源的代表受到了越来越多消费者的关注和青睐。
新能源汽车在车辆动力系统、车辆结构设计以及车载电子技术等方面都与传统燃油汽车有所不同，尤其是在车联网技术的应用上更是具有独特的优势和特点。
一、新能源汽车车联网技术的研究现状新能源汽车车联网技术是指通过互联网、无线通信等技术手段将汽车与外部环境、其他车辆、交通基础设施以及汽车内部各个部件进行信息交互和数据共享的技术。
当前，新能源汽车车联网技术处于快速发展阶段，国内外不少企业和研究机构都致力于新能源汽车车联网技术的研发与应用。
在新能源汽车车联网技术研究方面，国内外学者们通过对车载传感器、通信模块、智能控制系统等关键技术的探索和创新，不断提升新能源汽车的智能化、自动化、网络化水平，实现车辆与车辆、车辆与路网、车辆与用户之间信息的高效交流和共享，进一步提高新能源汽车的安全性、舒适性和便捷性。
同时，新能源汽车车联网技术的应用也已经开始渗透到新能源汽车的车身设计、动力系统优化、能源管理以及出行服务等各个方面。
二、新能源汽车车联网技术的关键技术和研究重点1. 车载通信技术：新能源汽车车联网技术的实现离不开高效可靠的车载通信技术，如5G、车联网通信协议、车辆自组网等技术的应用将为新能源汽车的智能化和网络化提供可靠保障。
2. 车载传感器技术：新能源汽车车联网技术需要大量的传感器实时获取汽车、道路等环境信息，并通过数据融合、分析处理为汽车提供智能化的服务和决策支持，因此，针对新能源汽车特点研究开发高性能、低功耗的传感器至关重要。
3. 车辆智能控制系统：新能源汽车的车载计算机、软件系统以及电控系统等关键技术的研究和应用将直接影响到新能源汽车车联网技术的实现和发展，如智能驾驶、车辆自动化控制等技术将是新能源汽车发展的重点和研究方向。
4. 车辆能源管理技术：新能源汽车的能源管理系统是保障车辆动力系统高效运行和延长电池寿命的重要环节，因此，新能源汽车车联网技术中能源管理技术的研究和应用是提升新能源汽车续航里程和能效的关键之一。
车地无线传输在乘客信息系统中应用的研究
车地无线传输在乘客信息系统中应用的研究针对目前城轨车辆乘客信息系统车地无线传输多样化的需求，对不同车辆项目的车地无线传输进行分析及对比，并提出轨道交通乘客信息系统车地无线传输的可行性发展趋势。
标签：乘客信息系统；无线传输；数字电视；WLAN；LTE1 概述乘客信息系统（简称“PIS”）是运用现代科技成熟可靠的网络技术与多媒体技术、显示技术等，实现运营控制中心（简称“OCC“）一车站一列车之间的文字、图像、视频信息的双向传输系统。
本文将着重讨论车地无线通信在乘客信息系统中的应用，并提出可行性发展趋势。
2 无线传输系统分析目前城轨车辆实际应用，乘客信息系统的车地传输可分为三种方案：（1）车载子系统自成一体，不实现车地之间的实时移动传输，车辆播出车载媒体播放器中已存储的节目列表，不受中心或车站控制，即为通常所述的录播模式。
（2）利用列车进站或回库的较短时间，通过无线传输将事先存储好的视频数据发送给列车，带列车行驶时向旅客播放，实现车地之间的准实时传输；（3）通过在整个列车运行的区间设置无线基站，在任意时刻和地点列车都可以与地面进行数据交换，可以实时地进行车地信息（包括视音频、文字、图形）传输，实现车地之间的实时移动传输。
而不论是准实时还是实时传输，都已涉及车地通信，其传输技术包括：数字电视广播技术、无线局域网技术、LTE（Long Term Evolution，长期演进）技术，且PIS系统无线带宽应有Qos（Quality of Service）控制，所传图像都应要顺畅清晰，不能出现画面中断或者跳播现象。
2.1 录播模式当无法建立良好的车地通信时，车载播放控制器中存储的媒体信息通过车载播放系统，根据预先设定好的播放列表在客室显示屏中进行播放。
该技术的主要特征是：（1）不受列车运行环境影响，能持续为乘客提供信息；（2）信息预存储或更新仍需通过车载机械接口逐一实现，无法批量完成，耗时耗力；（3）乘客无法获取实时信息。
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。
carlife 技术原理
Carlife 技术原理详解概述Carlife 是一种车载娱乐系统，通过与手机连接，将手机上的应用、音乐、导航等功能扩展到车载显示屏上。
它基于手机和车载设备之间的通信协议，实现了双向数据传输和控制，提供了丰富的互动体验。
本文将详细介绍 Carlife 技术原理，并解释其与手机和车载设备之间的通信、数据传输以及功能扩展相关的基本原理。
Carlife 技术架构Carlife 的技术架构主要包括三个部分：手机端应用程序、车载设备端应用程序和通信协议。
手机端应用程序在手机端，用户需要安装 Carlife 应用程序。
该应用程序负责与车载设备进行通信，并将手机上的应用、音乐、导航等功能扩展到车载显示屏上。
它还可以接收来自车载设备的控制指令，并对其进行处理。
车载设备端应用程序在车载设备上，也需要安装 Carlife 应用程序。
该应用程序负责接收来自手机端的数据，并将其显示在车载显示屏上。
同时，它还可以向手机端发送控制指令，以实现对手机上应用程序的控制。
通信协议手机端应用程序和车载设备端应用程序之间通过通信协议进行数据传输和控制。
Carlife 采用了基于 TCP/IP 的网络通信协议，以实现可靠的数据传输。
该协议定义了数据包的格式、传输方式以及各种控制指令的含义。
Carlife 技术原理Carlife 的技术原理主要涉及到手机与车载设备之间的通信、数据传输和功能扩展。
通信原理在 Carlife 中，手机与车载设备之间通过无线连接进行通信。
一般情况下，它们可以通过蓝牙、Wi-Fi 或 USB 进行连接。
一旦建立了连接，手机端应用程序和车载设备端应用程序就可以相互发送数据和控制指令。
数据传输原理Carlife 的数据传输是基于 TCP/IP 协议的。
在建立连接之后，手机端应用程序和车载设备端应用程序可以通过 TCP/IP 协议进行双向数据传输。
具体来说，当手机上的应用需要在车载显示屏上显示内容时，它会将相关数据封装成一个数据包，并通过 TCP/IP 协议发送给车载设备。
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车载通信中的网络协议与技术研究
一、引言
车载通信技术是指运用通信技术实现汽车内外之间的信息交互
和车辆之间的通信。
车载通信技术的应用为人们的出行提供了更
多便利，提高了驾驶安全性，同时也有利于城市公共管理和物流
服务的发展。
车载网络协议和技术是车载通信的重要组成部分，
为实现车载通信的稳定运行和数据传输提供了多方面的技术支持。
二、车载通信协议
车载网络协议是指在车辆通信系统中设备与设备之间数据交换
使用的协议，通信协议是车载通信系统中不可或缺的组成部分，
它详细描述了数据的交换规则以及处理方式，保证了数据的传输
质量和传输效率。
1. TCP/IP协议
TCP/IP协议是新增通信协议中的一种，它在许多技术方面都拥
有优势，如强大的扩展性、友好性、独立性和通用性等特点。
TCP/IP协议在车辆网络通信中应用广泛，它主要负责数据的传输
控制、数据安全、数据分包和传输确认等方面的功能，支持车载
系统之间的数据通信和互操作，保证了车辆信息的安全和高效，
同时提供了车载系统网络管理功能，可以更好地管理车辆网络。
2. CAN协议
CAN协议是车载网络通信中最常用的协议之一，它提供了车辆控制网的标准化和通用化，CAN协议利用分布式控制机制将控制
模块互相连接成一个网络，并采用广播方式实现信息的传输和控制，具有稳定性高、可靠性高、数据传输速率快等特点。
CAN协
议广泛应用于车载总线、底层控制、电子控制单元等方面，为车
辆网络通信提供了基础性的技术支持。
3. LIN协议
LIN协议是一种主从式车载网络协议，它采用单线通信的方式，被广泛应用于低速数据的传输。
它主要应用于车内底层ECU模块
的通信，主机通过LIN总线向从机发送指令，从机接收并执行指
令后将处理结果返回，以满足车载系统的低速、低功耗、低成本
要求。
三、车载网络技术
车载网络技术是车载通信技术中的重要组成部分，它主要包括
物理层技术、数据链路层技术和应用层技术，用于实现车载网络
互连和数据通信。
1. 车载无线通信技术
车载无线通信技术主要有4G、5G、Wi-Fi、Bluetooth、RFID
等等，4G网络主要用于车辆信息传输和车辆远程监控，早期的
5G网络主要用于车载通信，具有高速、低延迟、广覆盖等特点。
Wi-Fi、Bluetooth技术可以实现车载设备间的有线无线连接，
RFID技术可应用于车辆的智能管理和追踪。
2. 车载传感器技术
车载传感器技术是实现车辆智能化的关键技术，可以实现对车
辆的监控和控制，包括轮胎压力监测、空气质量传感器、车辆摄
像头等等。
车载传感器技术通过数据采集、分析和反馈，可以有
效地提高车辆安全性和行驶效率。
3. 车载云计算技术
车载云计算技术可以将车辆数据通过无线网络上传到云端进行
处理和分析，为车辆系统提供更多价值和功能。
通过云平台可以
实现车辆远程监控、车辆信息管理和智能驾驶等功能，可以实现
对车辆系统的精细管理和监控，提高车辆行驶效率和驾驶安全性。
四、总结
车载网络协议和技术的研究对于车载通信技术的发展至关重要，在未来的发展中，应注重数据的安全性和传输效率，同时要充分
利用车载传感器技术、云计算技术等技术手段，实现车载系统的
智能化和强化，为社会和人民的出行提供更加高效、智能、安全
的服务。