基于物联网的智能汽车车载网络设计

基于物联网的智能汽车车载网络设计内容摘要：

(接收发送器 )链路将整个区域内的信息传送到远程控制管理中心。 另一方面，远程管理中心也可以对网络节点进行实时控制和操纵。 汽车上的网络种 类 自 1980 年起，众多国际知名汽车公司开始积极致力于汽车网络技术的研究及应用。 汽车网络的使用解决了点对点式车身布线带来的问题，使车身布线（趋于）更规范化、标准化，降低了成本，增强了稳定性。 迄今为止，已有 Bosch的 CAN、 SAE的 J1850、 ISO的 VAN、 Philips的 D2B和 LIN协会的 LIN等多种网络标准。 为方便研究和设计使用，美国汽车工程师协会 (SAE)根据速率的不同，将汽车网络划分为 A、 B、 C三类。 （ 1） A类网络标准 从目前的发展和使用情况来看， A类网的主要总线是 TTP/A( Time Triggered Protocol/A)和 LIN(Local Interconnect Network)。 ① TTP/A 协议最初由维也纳工业大学制定，为时间触发类型的网络协议，主要应用于集成了智能变换器的实时现场总线。 它具有标准的 UART，能自动识别加入总线的主节点与从节点，节点在某段已知的时间内触发通信但不具备内部容错功能。 ② LIN 是在 1999 年由欧洲汽车制造商 Audi、 BMW、 DaimlerChrysler、 Volvo、 Volkswagen 和 VCT公司以及 Motorola公司组成的 LIN协 会，共同推出的用于汽车分布式电控系统的开放式的低成本串行通信标准，从 2020年开始使用。 LIN是一种基于 UART的数据格式、主从结构的单线 12 V的总线通信系统，主要用于智能传感器和执行器的串行通信。 从硬件、软件以及电磁兼容性方面来看， LIN保证了网络节点的互换性，极大地提高了开发速度，同时保证了网络的可靠性。 LIN 协议应用开发的热点集中在美国、欧洲和日本。 估计在未来 10 年，平均每辆车将有 LIN节点 20个左右。 这样全世界每年将生产 12亿个 LIN节点。 可见， LIN的应用存在着巨大的潜在 市场，协议本身也会在不断应用中得到完善。 总之， LIN网络已经广泛地被世界上的大多数汽车公司以及零配件厂商所接受，有望成为事实上的 A类网络标准。 （ 2） B类网络标准 B 类网络的使用情况从目前来看，主要应用的 B 类总线标准有三种：低速 CAN、 J1850和 VAN。 ① 1994年 SAE正式将 J1850作为 B类网络标准协议。 最早， SAE J1850用在美国 Ford、GM 以及 Chrysler 公司的汽车中；现在， J1850 协议作为诊断和数据共享被广泛应用在汽车产品中。 但是， J1850 并不是一个单一标准。 Ford 采用的 J1850 标准，其物理层与 GM 和Chrysler 公司使用的不同；而 GM 和 Chrysler 公司在相同的物理层上又使用不同的数据帧格式，并且三个公司使用各自的消息协议。 预计在 2020年或 2020年将停止使用，然后全部转至 CAN总线。 ② VAN标准是 ISO于 1994年 6月推出的。 它基于 ISO115193，主要为法国汽车公司所用。 但目前就动力与传动系统而言，甚至在法国也集中在 CAN总线上。 ③ CAN是德国 Bosch公司从 20世纪 80年代初，为解决现代汽车中众多的控制与测试仪器之间的数据 交换问题而开发的一种串行数据通信协议。 它是一种多主总线，通信介质可以是双绞线、同轴电缆或光导纤维，通信速率可达 1 Mbps。 1991年首次在奔驰 S 系列汽车中实现。 同年， Bosch公司正式颁布了 CAN技术规范，版本 2 .0。 该技术规范包括 A和 B两部分。 （ 3） C类网络标准 C类标准主要用于与汽车安全相关及实时性要求比较高的地方，如动力系统，所以其传输速率比较高，通常在 125 kbps～ 1 Mbps之间，必须支持实时的周期性参数传输。 目前， C类网络中的主要协议包括高速 CAN(ISO118982)、正在发展中的 TTP/C和 FlexRay 等协议。 ① TTP/C协议由维也纳工业大学研发，基于 TDMA 的访问方式。 TTP/C 是一个应用于分布。