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智能網聯汽車網絡系統的概述
隨著汽車電動化、智能化、網聯化的發展，汽車上的傳感器越來越多，達到成百上千，只有汽車上的傳感器和道路基礎設施上的傳感器也互聯互通，智能網聯汽車才會變成智能的網絡系統。
智能網聯汽車主要包括三種網絡，即以車內總線通信為基礎的車內網絡，也稱為車載網絡；以短距離無線通信為基礎的車載自組織網絡；以遠距離通信為基礎的車載移動互聯網絡，因此，智能網聯汽車的網絡系統是由車載網、車載自組織網和車載移動互聯網融合而成的有機統一的整體。
美國汽車工程師學會（SAE）將車載網絡劃分為5種類型，分別為A類低速網絡B類中速網絡、C類高速網絡、D類多媒體網絡和E類安全網絡。
車載網絡類型
2. 汽車車載網絡
（1）CAN總線網絡
CAN是控制器局域網絡（Controller Area Network）的簡稱，它的數據信息傳輸速率最大為1Mbit/s，屬于中速網絡，通信距離（無須中繼）最遠可達10km。
CAN總線網絡具有以下幾大特點，包括多主控制、消息發送的優先級、系統的柔軟性、高速度和遠距離、遠程數據請求、錯誤檢測、錯誤通知、錯誤恢復功能、故障封閉、連接等功能和特點。
其中，汽車CAN總線有兩條：一條用于驅動系統的高速CAN總線，速率達到500kbit/s；另一條用于車身系統的低速CAN總線，速率為100kbit/s。
（2）LIN總線網絡
LIN是局部連接網絡（Local Interconnect Network）的簡稱，也被稱為局域網子系統，其數據傳輸速率為20kbit/s，屬于低速網絡，媒體訪問方式為單主多從，是一種輔助總線，輔助CAN總線工作數據傳輸速率為20kbit/s，屬于低速網絡，媒體訪問方式為單主多從，是一種輔助總線，輔助CAN總線工作。
由于一個LIN網絡通常由一個主節點、一個或多個從節點組成，所以LIN網絡為主從式控制結構IN網絡主要應用于車窗、門鎖、開關面板、后視鏡等。
（3）FlexRay總線網絡
FlexRay是一種用于汽車的高速可確定性的、具備故障容錯的總線系統。其具有數據傳輸速率高、可靠性好、確定性、靈活性等特點
奧迪A8中的FlexRay總線拓撲結構使用FlexRay總線可以實現駕駛動態控制、車距控制、自適應巡航控制和圖像處理等功能。
FlexRay總線的拓撲結構可以分為點對點連接的主動星型拓撲結構（支路3）和總線型拓撲結構（支路1、2和4）。
（4）MOST總線網絡
MOST（多媒體定向系統傳輸）總線是使用光纖或雙絞線作為傳輸介質的環形網絡，可以同時傳輸音/視頻流數據、異步數據和控制數據，支持高達150Mbit/s的傳輸速率。第3代標準MOST150，不僅最高可支持147.5Mbit/s的傳輸速率，還解決了與以太網的連接等問題，因此，MOST150將成為MOST總線技術發展的趨勢。同時，MOST也具有許多特點，主要體現在以下幾點：
MOST在汽車上的應用廣泛，可以實現實時傳輸聲音和視頻，以滿足高端汽車娛樂裝置的需求，主要用于車載電視、車載電話、車載CD、車載互聯網、DVD導航等系統的控制中，也可以用在車載攝像頭等行車系統。
四種常用總線網絡傳輸速率與成本的比較如下圖所示:
（5）以太網
以太網（Ethernet）是由全世界眾多公司聯合開發的基帶局域網規范，是當今現有局域網采用的最通用的通信協議標準。以太網包括標準以太網（10Mbit/s）、快速以太網（100Mbit/s）、千兆以太網（1 000Mbit/s）和萬兆以太網（10Gbit/s）。
以太網具有眾多優秀的特點，具體如下：
以太網特點
隨著先進傳感器、高分辨率顯示器、車載攝像頭、先進駕駛輔助系統及其數據傳輸和控件的加入，汽車電子產品正變得更加復雜。采用標準的以太網協議將這些設備連接起來，可以幫助簡化布線，節約成本，減少線束質量和增加行駛里程。
在未來，隨著智能網聯汽車的高速發展，汽車以太網的需求將以億計算，這一強勁的增長源自汽車中越來越多的電子設備。
3. 車載自組織網絡
車載自組織網絡是一種自組織、結構開放的車輛間通信網絡，能夠提供車輛之間以及車輛與路邊基礎設施之間的通信，通過結合全球定位系統及無線通信技術，如無線局域網、蜂窩網絡等，可為處于高速移動狀態的車輛提供高速率的數據接入服務，并支持車輛之間的信息交互，可以保障車輛行駛安全，提供高速數據通信、智能交通管理及車載娛樂的有效技術。
車載自組織網絡結構主要分為3種，即V2V通信、V2I通信、V2P通信，
根據節點間通信是否需要借助路側單元，車載自組織網絡的結構分為車間自組織型、無線局域網/蜂窩網絡型和混合型。
車載自組織網絡路由協議可以分為基于拓撲結構的路由、基于地理位置的路由、基于移動預測的路由、基于路側單元的路由和基于概率的路由。
車載自組織網絡的應用場景主要包括碰撞預警、避免交通擁堵、緊急制動警告、并線警告和交叉路口違規警告等。隨著車載自組織網絡技術的發展，其應用范圍越來越廣泛，主要涉及安全、駕駛、公共服務、商用、娛樂等。
4. 車載移動互聯網
移動互聯網是以移動網絡作為接入網絡的互聯網及服務，主要由應用設施、網絡設施、終端設施這三部分組成。
移動互聯網的接入方式主要有衛星通信網絡、無線城域網（WMAN）、無線局域網（WLAN）、無線個域網（WPAN）和蜂窩網絡（4G/5G網絡）等
車載移動互聯網是以車為移動終端，通過遠距離無線通信技術構建的車與互聯網之間的網絡，實現車輛與服務信息在車載移動互聯網上的傳輸。
車載移動互聯網的典型應用就是車聯網。車聯網是指利用物聯網、無線通信、衛星定位、云計算、語音識別等技術，可實現智能信號控制、實時交通誘導、交通秩序管理、交通信息服務等一系列交通管理與服務應用，最終達到交通安全、行車高效、駕駛舒適、節能環保等目標。
智能網聯汽車通過車載移動互聯網，可以實現導航及位置服務、實時交通信息服務、網絡信息服務、汽車使用服務、汽車出行服務、商務辦公等。
智能網聯汽車網絡系統代表了汽車行業的未來方向，將為車主、乘客和道路用戶帶來更多便利和安全。但與之相關的挑戰包括網絡安全、數據隱私、標準化以及法規和道德問題。
轉自汽車測試網
