車聯網的分類和應用

因為對整個車載網絡沒有一個清晰的概念，所以我專門查了各種資料，了解車聯網的分類和發展趨勢。

目前汽車網絡標準很多，關鍵功能各不相同。為了便于研究和應用設計，SAE(美國汽車工程師學會)將汽車網絡按照不同的速度分為A、B、C三級。

1.A級車輛網絡標準

種類

用戶

主要使用場合

評論

超級人力霸主

通用汽車

各種情況

正在被淘汰

單線電纜

通用汽車

控制項

車身低速

電子商務/電子商務

通用汽車

娛樂媒體

正在被淘汰

I2C

重新開始

（同high-voltagealternatingcurrent）高壓交互電流

很少使用

J1708/J1587/J1922

結核病（tuberculosis）

各種情況

正在被淘汰

電荷耦合器件

克里斯勒

傳感器組件

正在被淘汰

酰基-載體蛋白質(Acyl Carrier Protein)

福特虱子

娛樂媒體

正在被淘汰

豆

東京國際機場

控制項

身體控制

林（姓氏）

許多公司

智能執行器/傳感器

由林學會開發

TTP/A

TT科技

智能傳感器

由維也納理工學院開發

從目前的發展和使用情況來看，A類網絡的主要總線是a(TIME（查成交價|參配|優惠政策）triggeredprotocol/a)和Lin(局域網)。

(1) TTP/A協議首先由維也納工業大學制定。它是一種時間觸發的網絡協議，主要用于集成智能轉換器的實時現場總線。它有一個標準的通用同步資源虛擬轉換器(UART) n，可以自動識別參與總線的主節點和從節點。節點在已知時間內開始通信，但沒有內部容錯功能。

)LIN是一種開放式、低成本的汽車電子控制系統，由歐洲汽車制造商奧迪、寶馬、戴姆勒-克萊斯勒、沃爾沃、大眾、和組成的LIN協會于1999年聯合推出。

LIN是基于UART數據格式和主從結構的單線12V總線通信系統，主要用于智能傳感器和執行器之間的串行通信。LIN從硬件、軟件、電磁兼容性等方面，既保證了網絡節點的兼容性，大大提高了開發速度，又保證了網絡的可靠性。

因為LIN便宜，通過把MCU組裝成車身零件，做成具有網絡功能的智能零件，可以進一步減少線束，降低成本。局域網已被世界上許多汽車公司和零部件制造商廣泛接受，并有望成為事實上的A級網絡標準。

2.B類車輛網絡標準

種類

用戶

主要使用場合

評論

中速罐

通用、福特、DC

各種情況

基于iso11898和125kbps

容錯掃描

歐洲大陸

車身和動力系統控制

基于ISO11519

J1850

通用、福特、克萊斯勒

各種情況

主要用于北美的汽車公司，三家公司各不相同。現在幾乎被CAN代替了。

貨車/小型公共汽車

雷諾PSA

身體控制

ISO11579-3，基于法國。

從目前使用的B類網絡來看，主要有兩種：低速CAN和VAN。

1) VAN標準由ISO于1994年6月發布。它以ISO11519-3為基礎，主要由法國汽車公司使用。但是現在，關于動力和傳動系統，連法國都專注于CAN總線。

)2) CAN是德國Bosch公司從20世紀（查成交價|參配|優惠政策）80年代初開始開發的一種串行數據通信協議，用于解決現代汽車中許多控制設備和測試設備之間的數據交換問題。它是多主總線，通信介質為雙絞線、同軸電纜或光纖，通信速度可達1Mbps。1991年首次在奔馳S系列汽車上實現。同年，博世正式頒布了CAN技術規范2.0版。1993年11月，ISO正式頒布了國際標準ISO11898，為CAN的標準化和規范化鋪平了道路。此后，越來越多的北美和日本汽車公司開始采用can網絡。1994年，美國汽車工程師協會卡車和公共汽車控制通信分會選擇can作為SAE j1939標準的基礎。低速CAN有很多容錯功能，一般用于車身電子控制。高速CAN多用于汽車底盤和發動機的電子控制。

CAN總線以其突出的可靠性、實時性和靈活性受到許多總線的強調，并成為國際上普遍接受的B類總線主流協議。

3.C類車輛ne

結核病（tuberculosis）

各種情況

卡車總線適用于250kbps。

高速CAN

歐洲通用汽車公司

實時控制

基于iso 11898 kbps

TTP/C

TT科技

實時控制

由維也納技術大學開發

FlexRay

寶馬，戴姆勒克萊斯勒

實時控制

Flexray聯盟(由通用汽車和歐洲汽車制造商及零部件公司組成)。

C類標準主要用于汽車安全相關且實時性要求高的地方，如電力系統，因此其傳輸速度相對較高，通常需要適應125 kbps-1 Mbps之間的實時周期性參數傳輸。目前C類網絡中的主要協議有高速can(ISO11898-2)、正在開發的TTP/C、FlexRay等協議。

(1) TTP/C協議是維也納工業大學研究的一種基于TDMA的接入方法。

TTP/C是一個完整的應用于分布式實時控制系統的通信協議。它支持多種容錯策略，提供容錯時間同步和廣泛的錯誤檢測機制，還提供節點恢復和重整合功能。光纖傳輸工程樣本的速度可以達到25Mbps。TTP支持由時間和事件觸發的數據傳輸。TTP管理組織TTA集團成員包括奧迪、SA、雷諾、NEC、TTChip、德爾福等。

2) FlexRay是由寶馬、戴姆勒-克萊斯勒、摩托羅拉和飛利浦開發的功能強大的通信網絡協議。

基于FTDMA的可靠定性接入方案，具有容錯功能和明確的通信消息傳輸時間，同時支持事件觸發和時間觸發通信。具備高速通信能力。FlexRay采用冗余備份方式，可以將高速設備與FlexRay總線控制器以點對點的方式連接起來，形成星型結構，以類似CAN總線的方式連接低速網絡。

3)歐洲汽車制造商基本采用ISO11898高速CAN總線標準。

總線的傳輸速率通常在125 kbps到1 Mbps之間。根據Strategy Analytics的統計，2001年汽車上使用的CAN節點數量超過1億個。但作為事件驅動總線，CAN無法提供下一代線控系統所需的容錯功能和帶寬。線控系統對實時性和可靠性要求很高，需要采用TTP/C、FlexRay等時間觸發的通信協議。

CAN協議仍然是C類網絡協議的主流，但隨著X-by-Wire系統在汽車上的引入，TTP/C和FlexRay顯示出優勢。他們之間的競爭還在持續一段時間，不確定哪種標準在未來的線上系統中會有生命力。

4.診斷系統總線標準

故障診斷是現代汽車不可缺少的功能。使用診斷系統的主要目的是滿足OBD-III、OBD-III或e-OBD嵌入式診斷的標準。

OBD-II計算機診斷系統是由美國汽車工程學會于1994年提出的第二代汽車。從1994年開始，美國、日本和歐洲的幾大汽車制造商逐漸使用OBD-II車載診斷系統，以方便維修。該系統集成了故障自診斷系統、故障代碼、通信模式系統和自檢模式的軟硬件結構，具有監控發動機微機和排氣系統部件的能力。

2004年，通用汽車公司、福特汽車公司和DC汽車公司采用了基于CAN總線的汽車J2480診斷系統的通信標準。在歐洲，歐洲汽車制造商在2000年開始使用基于CAN總線的診斷系統通信標準ISO15765，以滿足E-OBD的系統要求。

目前，不僅CAN網絡，而且LAN協議也已經成為汽車診斷的總線標準。

目前，汽車故障診斷主要通過專用的診斷通信系統形成相對獨立的診斷網絡，ISO9141和ISO14230是這類技術成熟的診斷標準。ISO15765適合通過CAN總線實現車輛診斷系統，適應了現代汽車網絡總線系統的發展趨勢。ISO15765的網絡服務滿足基于CAN的車聯網系統要求，并根據ISO14230-3和ISO15031-5的診斷服務內容制定，因此ISO15765位于iso 14230 APP的應用層。

診斷協議的標準用法：

協議標準

用戶

評論

ISO9141

歐洲大陸

認識OBD三世

ISO14230

歐洲大陸

也稱為KeywordProtocol2000；認識OBD-II

J1850

通用、福特、DC

認識OBD-II

J2480

通用、福特、DC

基于CAN；滿足OBD-iii

ISO15765

歐洲大陸

基于CAN；滿足電子商務

5、多媒體信息系統總線標準

汽車信息娛樂和遠程信息設備，尤其是汽車導航系統，需要強大的操作系統和連接能力。目前主要使用幾種總線協議，如下表所示。

信息系統總線使用

)1)大多數網絡

MOST網絡由德國的Oasis Silicon System開發。大部分技術針對塑料光纖介質進行了優化，采用環路拓撲機制，為設備層提供了高可靠性和可擴展性。同步數據(音頻信號、視頻信號等流數據)、異步數據)、網絡訪問或數據庫訪問、控制數據)、控制消息或控制整個網絡的數據)MOST受寶馬、戴姆勒克萊斯勒、哈曼/貝克爾、綠洲支持，用于寶馬7系（查成交價|參配|優惠政策）、奧迪A-8、奔馳E系等車輛。

)2)藍牙

隨著藍牙技術的發展，短距離點對點通信的藍牙技術為汽車尋求發展空間，其相對低廉的成本和簡單的使用方法得到了汽車行業的認可。藍牙無線技術是一種低成本、低功耗的短程無線技術，用于移動設備和WAN/LAN接入點。藍牙標準展示了移動電話、計算機和PDA如何能夠方便地互連，以及與家用、商用電話和計算機設備互連。藍牙特別興趣小組的成員包括AMIC、寶馬、戴姆勒克萊斯勒、福特、通用、豐田和大眾。

手機與車內媒體的信息交換成為藍牙技術進入車內的突破點，江森自控的免提手機系統“Blue Connect”在駕駛員雙手支撐方向盤的同時支持藍牙功能。在戴姆勒-克萊斯勒推出u connect藍牙免提電話系統的過程中，藍牙已經成為手機和車內媒體之間的信息交換手段，駕駛員可以使用安裝在前玻璃上的麥克風和車內音頻系統。

)3) ZigBee無線網絡

針對藍牙技術受車內電磁噪聲影響的問題，提出了將ZigBee無線網絡應用于車內的解決方案。ZigBee工作在低于1GHz和2.45GHz的帶寬，傳輸速率為250kbps。其主要應用包括工業控制、家庭自動化、家庭app應用和潛在的汽車APP應用。目前，ZigBee聯盟已經公布了首批通過互操作性測試的四個平臺。這些平臺將用于測試未來幾個月推出的ZigBee產品，為ZigBee在各個領域的實際應用鋪平道路。

6.安全總線標準(E類總線)。

安全總線主要用于安全氣囊系統，連接車速表、安全傳感器等設備，保證被動安全。目前有幾家公司正在開發相關的總線和協議，包括德爾福的SafetyBus和寶馬的Byteflight。

字節浮動協議的特點

Byteflight協議由寶馬、摩托羅拉、Elmos、英飛凌等公司聯合開發，旨在用于安防系統。此協議基于靈活的TDMA協議，以10Mbps的速度傳輸數據，光纖可達43m。它的結構允許您在一定的等待時間內處理來自安全組件的高優先級信息，而低優先級信息可以使用剩余的時間。這一決定性措施對安全至關重要。

Byteflight不僅可以用于安全氣囊系統的網絡通信，還可以用于線控系統的通信和控制。寶馬在2001年9月發布的寶馬7系車型中采用了名為ISIS的安全氣囊控制系統。這是一個由14個傳感器組成的網絡，利用Byteflight連接并采集前座安全氣囊、后座安全氣囊、膝部安全氣囊等安全裝置的信號。在緊急情況下，中央電腦可以更快速準確地確定不同位置氣囊展開的范圍和時機，充分發揮最佳保護效果。

各種車載總線應用的趨勢圖

類型

事實標準

a級

林（姓氏）

b類

能

c類

高速CAN和FlexRay

d類：多媒體總線

主藍牙sub

診斷總線

OBD二世

e類：安全客車

字節流