《智能网联汽车概论（活页式）》 课件 项目8 智能网联汽车车载网络系统及其应用

1项目八智能网联汽车车载网络系统及其应用智能网联汽车总线系统2知识目标：1.能通过走访或查阅资料的方法，了解车载网络系统的概念。2.能通过对车载网络系统的资料查询，了解车载网络的分类及特点。能力目标：1.能总结归纳调研报告，撰写智能网联汽车车载网络系统技术报告。2.能总结并归纳调研内容，准确说出智能网联汽车车载网络系统的分类及特点。素质目标：1.树立安全意识；2.培养8S现场管理意识。教学目标3什么是智能网联汽车的车载网络技术？1.车载网络技术的定义

智车载网络系统是指交通车辆上装载的网络系统，它通过将车内众多的控制模块或节点联结起来，实现信息的共享、协同驾驶人员控制以及进行必要的车内外信息交流。车载网络系统借助双绞线、同轴电缆或光纤等通信介质，将汽车内部的传感器、控制器和执行器等电子控制单元（ECU）连接成一个复杂的网状结构。4车载网络系统有哪些功能？2.车载网络系统的功能（1）信息共享：通过共享车辆内外的信息，使各个控制模块能够协同工作，提高车辆的整体性能和安全性。（2）协同控制：辅助驾驶人员控制车辆，通过自动化的控制指令提高驾驶的便捷性和安全性。（3）车内外信息交流：实现车辆与外部环境（如其他车辆、交通设施等）之间的信息交流，为智能交通系统（ITS）提供支持。5智能网联汽车车载网络分类有哪些？3.车载网络系统的分类

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。

6智能网联汽车车载网络系统的特点4.车载网络系统的特点（1）电气线束中的电线数量大大减少（2）信号传输的准确性和可靠性（3）实现数据共享（4）提高系统的灵活性和集成度（5）延长部件的使用寿命（6）控制开关的功能改变（7）维修方便7智能网联汽车车载网络系统的特点

简化布线：车载网络系统采用总线技术，如CAN（控制局域网络）总线、LIN（局部内联网络）总线等，通过两条总线实现车身上各种电子控制单元（ECU）之间的信号传输，从而大大减少了导线数量，简化了整车线束。经济效益：线束数量的减少不仅降低了布线成本，还减少了线路的连接点，提高了信号传输的可靠性，降低了整车的故障率。（1）电气线束中的电线数量大大减少8智能网联汽车车载网络系统的特点

总线技术：车载网络系统采用的总线技术具有高速、实时、可靠等特点，能够确保各个ECU之间信息的准确传输。抗干扰能力强：总线系统通常具有较强的抗干扰能力，能够在复杂的电磁环境中稳定工作，保证车辆各系统的正常运行。（2）信号传输的准确性和可靠性+1V-1V外界的干扰同时作用于两根导线产生的电磁波辐射相互抵消~0V9智能网联汽车车载网络系统的特点

公共传输线：车载网络系统中的各个ECU通过公共传输线（即总线）进行数据发送和接收，这种连接方式将所有ECU紧密地连接在一起，实现了数据的共享。减少重复处理：数据共享减少了数据的重复处理，节约了成本。例如，一台带CAN总线接口的电喷发动机，其他电器可以共享其转速、水温、油压等数据，无需再安装额外的传感器。（3）实现数据共享10智能网联汽车车载网络系统的特点

软件控制：车载网络系统的功能可以通过修改系统软件来实现动态调整，为系统升级带来了极大的灵活性。集成度提升：随着电子控制系统日益复杂，车载网络系统通过高度集成的方式将多个功能模块连接在一起。（4）提高系统的灵活性和集成度11智能网联汽车车载网络系统的特点

主动保护模式：当某一用电设备的负荷增加到一定程度时，车载网络系统能够及时发现并自动使其退出工作状态，这种主动保护模式可以有效防止元器件的早期损坏，延长元器件的使用寿命。（5）延长部件的使用寿命12智能网联汽车车载网络系统的特点

智能功能：车载网络系统的智能功能可以直接显示系统产生的各种故障，并将检测到的故障转换成代码进行存储。通用诊断接口：信息传输网络系统为故障诊断提供了通用的诊断接口，为维修人员使用多功能测试仪对电控单元中存储的数据进行测试和诊断提供了极大的方便。（6）维修方便感谢大家的参与！1314项目八智能网联汽车车载网络系统及其应用CAN总线的分类及在汽车上的应用15知识目标：1.能通过走访或查阅资料的方法，了解CAN总线的分类。2.能通过对CAN总线系统的资料查询，了解CAN总线在汽车上的应用。能力目标：1.能总结归纳调研报告，撰写智能网联汽车CAN总线的分类及在汽车上的应用技术报告。2.能总结并归纳调研内容，准确说出智能网联汽车CAN总线的分类及在汽车上的应用。素质目标：1.树立安全意识；2.培养8S现场管理意识。教学目标16CAN总线的分类1.高速CAN

高速CAN，也称为CAN2.0，其通信速率较高，最高可达1Mbps（在某些情况下，如CANFD，数据区速率可变速至2M、5M甚至8Mbps）。通常用于对实时性要求较高的场合，如汽车的动力传动系统（与引擎和传动控制相关）。驱动系统CAN：高线橙色/黑色低线橙黄色/棕色17CAN总线的分类2.低速/容错CAN

其通信速率较低，但具有更好的容错性能。通常用于对实时性要求不那么高，但需要较高容错性的场合，如车身控制系统（针对乘客舒适度）。舒适系统CAN信息娱乐系统CAN高线橙色/紫色高线橙色/绿色低线橙色/棕色低线橙色/棕色18CAN总线在汽车上的应用1.动力传动系统

包括引擎管理、传动系统控制、巡航控制等。这些系统对实时性要求较高，因此通常采用高速CAN总线进行通信。

19CAN总线在汽车上的应用2.车身控制系统

包括车窗控制、座椅调节、空调系统等。这些系统对实时性要求相对较低，但需要较高的容错性能，因此可能采用低速/容错CAN总线进行通信。20CAN总线在汽车上的应用

如ABS（防抱死制动系统）、ESP（电子稳定程序）等。这些系统对实时性和可靠性要求极高，因此也采用高速CAN总线进行通信。3.安全系统21CAN总线在汽车上的应用

包括车载音响、导航系统、车载电话等。虽然这些系统对实时性要求不高，但它们需要传输大量的多媒体数据，因此可能采用具有更高数据传输速率的CANFD或其他总线技术。4.信息娱乐系统22CAN总线在汽车上的应用

如电池管理系统（在新能源车上尤为重要）、智能钥匙系统、中控屏等。这些系统也广泛采用CAN总线进行通信，以实现整车各电子控制装置之间的信息同步和数据传输。5.其它系统J533J104驱动总线上的控制单元信息娱乐总线上的控制单元舒适设备总线上的控制单元信息信息转向所有的控制单元。100km/h23CAN总线在汽车上的应用

提高数据传输效率：CAN总线采用串行通信方式，数据传输速度快，效率高。便于故障诊断：CAN总线系统具有智能功能，可以直接显示系统产生的各种故障，并通过通用诊断接口进行故障诊断和维修。6.应用的优势感谢大家的参与！2425项目八智能网联汽车车载网络系统及其应用LIN、MOST、Flex、Ray总线网络26知识目标：1.能通过走访或查阅资料的方法，了解LIN、MOST、Flex、Ray总线网络。2.能通过对总线系统的资料查询，了解LIN、MOST、Flex、Ray总线网络在汽车上的应用。能力目标：1.能总结归纳调研报告，撰写智能网联汽车CAN总线的分类及在汽车上的应用技术报告。2.能总结并归纳调研内容，准确说出智能网联汽车LIN、MOST、Flex、Ray总线网络在汽车上的应用。素质目标：1.树立安全意识；2.培养8S现场管理意识。教学目标27LIN总线与CAN总线的区别特性LINCAN工作方式一主多从方式一主多从或多主方式仲裁机制无需仲裁采用非破坏性仲裁物理层（数据传输线）单线，12V双绞线，5V总线传输速率（bit/s）最高20K，A级网络最高1M，B级或C级网络总线最远传输距离40m10km信息标识符（ID）位数（bit）611或29总线最大节点数16110每帧信息数据量（Byte）2或4或80～8错误检测8位累加和校验15位循环冗余校验（CRC）石英/陶瓷振荡器主节点需要，从节点不需要每个节点都需要28LIN总线1.LIN总线系统结构

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（SlaveTask），负责消息的发送和接收；主节点还包含一个主任务（MasterTask），负责启动LIN总线网络中的通信。29LIN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

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。

30LIN总线3.LIN总线的数据通信及波形

LIN总线上的信息帧由信息标题和信息内容两部分组成，一个LIN网络上的通信总是由主节点（主节点）的主发送任务所发起的，主节点向LIN总线发送一个信息标题（包括同步间隔区、同步分界区、同步区和标识符区），然后由主节点或从节点向LIN总线发送对应的信息内容（包括数据和对应的校验和）。31LIN总线（1）主节点请求从节点数据（2）主节向从节点发送数据（3）从节点之间发送数据4.LIN总线的信息传输模式32LIN总线

奥迪A6的空调系统、舒适系统、供电管理系统、动力转向系统、轮胎压力监控系统、安全气囊系统等采用LIN总线进行连接。5.LIN总线在汽车中的应用33MOST总线

MOST总线是MediaOrientedSystemsTransport的缩写，是用于多媒体数据传送的网络系统。MOST总线可连接汽车音响系统、视频导航系统、车载电视、高保真音频放大器、车载电话、多碟CD播放器等模块，其数据传输速率最高可达24.8Mbit/s，而且没有电磁干扰。1.MOST总线系统应用34MOST总线

MOST总线采用环形网络拓扑结构，控制单元通过一根光导纤维沿环形方向将数据传送至环形结构中的下一个控制单元，这个过程一直持续到数据返回至原先传送它们的那个控制单元并接收到这些数据为止，由此，形成了一个闭合的环路。2.MOST总线的网络拓扑结构35MOST总线

（1）同步数据：实时传送音频信号、视频信号等流动型数据；

（2）异步数据：传送访问网络及访问数据库等的数据包；

（3）控制数据：传送控制报文及控制整个网络的数据。3.MOST总线数据类型36FlexRay总线

FlexRay总线主要用于线控转向和线控刹车等需要高实时安全性的系统中，2006年首次应用于量产车，作为数据主干网用在了BMWX5的悬架系统上。1.FlexRay总线应用37FlexRay总线

lexRay总线具有可靠性特点，特别是冗余通信能力，通过硬件实现全网配置复制和进度监控，支持多种拓扑，如总线、星型和混合拓扑。FlexRay的总线拓扑和星型拓扑均支持双通道，即FlexRay总线有两个通道，其最高速率都可达到10Mbit/s，也就是说总线的两个通道上的数据总速率可达20Mbit/s，网络带宽是CAN的20倍以上。2.FlexRay总线特点感谢大家的参与！3839项目八智能网联汽车车载网络系统及其应用车载移动互联网的定义及应用40知识目标：1.能通过走访或查阅资料的方法，了解车载移动互联网的定义。2.能通过对车载移动互联网资料查询，了解车载移动互联网的应用。能力目标：1.能总结归纳调研报告，撰写智能网联汽车车载移动互联网在汽车上的应用技术报告。2.能总结并归纳调研内容，准确说出智能网联汽车车载移动互联网的应用。素质目标：1.树立安全意识；2.培养8S现场管理意识。教学目标41车载移动互联网的定义1.车载移动互联网的定义

车载移动互联网，顾名思义，是指车载终端通过移动通信技术（如3G、4G、5G等）接入互联网，从而实现车辆与信息服务平台及外部网络之间信息交互的网络。这一技术使得车辆不再是一个孤立的信息孤岛，而是能够实时地与外界进行通信和数据交换。42车载移动互联网的定义2.车载移动互联网特点

实时性：通过车载移动互联网，车辆可以实时地获取最新的交通信息、天气状况、路况预测等，为驾驶者提供及时的决策支持。

互动性：驾驶者可以通过车载移动互联网与信息服务平台进行互动，如查询目的地信息、预订服务、接收紧急通知等，提高了驾驶的便捷性和安全性。43车载移动互联网的定义2.车载移动互联网特点

智能化：车载移动互联网结合车载智能设备，可以实现车辆的智能化控制和管理，如远程诊断、道路救援、远程维护等，提升了车辆的使用效率和安全性。

娱乐性：除了提供实用的信息服务外，车载移动互联网还可以为驾乘人员提供丰富的娱乐内容，如在线音乐、视频、游戏等，增加了旅途的趣味性。44车载移动互联网的定义2.车载移动互联网特点

个性化：随着技术的发展，车载移动互联网还可以根据用户的偏好和习惯进行个性化定制，提供更加贴合用户需求的服务。

在车联网的整体架构中，车载移动互联网是连接车辆与信息服务平台及外部网络的重要桥梁。它使得车辆能够成为移动互联网的一个重要组成部分，实现了车与车、车与路、车与人之间的信息互通和共享。45车载移动互联网的应用1.导航与路线规划

实时路况更新：车载移动互联网可以实时获取路况信息，包括拥堵、事故、施工等，为驾驶者提供最优的导航和路线规划建议。

多模式导航：支持普通地图导航、AR实景导航等多种模式，满足用户在不同场景下的需求。46车载移动互联网的应用2.信息娱乐

音乐与广播：用户可以通过车载移动互联网收听在线音乐、广播节目，甚至定制个性化的播放列表。

新闻与天气：实时获取新闻资讯和天气预报，为出行做好充分准备。

视频服务：在车辆静止状态下，用户还可以观看在线视频，享受娱乐时光。47车载移动互联网的应用3.社交与互动

位置共享：驾驶者可以与朋友、家人分享实时位置信息，方便他们了解行程进度。

社交应用：通过车载移动互联网接入社交媒体应用，如微信、微博等，实现信息的即时交流。48车载移动互联网的应用4.远程控制与服务

车辆远程控制：用户可以通过手机APP远程控制车辆的启动、熄火、空调开关等功能，提高用车便利性。

道路救援：在车辆出现故障时，车载移动互联网可以迅速联系道路救援服务，为驾驶者提供及时帮助。

远程诊断与维护：通过车载移动互联网，汽车制造商可以对车辆进行远程诊断和维护，提前发现并解决问题。49车载移动互联网的应用5.智能驾驶辅助

安全预警：车载移动互联网可以实时监测车辆周围环境，提供碰撞预警、车道偏离预警等安全辅助功能。

自动驾驶：结合高级驾驶辅助系统（ADAS）和自动驾驶技术，车载移动互联网可以支持更高级别的自动驾驶功能，提高行车安全性和效率。50车载移动互联网的应用6.个性化定制与服务

个性化设置：用户可以根据自己的喜好和需求，对车载移动互联网系统进行个性化设置，如界面风格、语音助手唤醒词等。

增值服务：车载移动互联网还可以提供一系列增值服务，如智能停车、智能充电、加油优惠等，为驾驶者带来更多便利和优惠。51车载移动互联网的应用7.跨界融合与生态圈建设

与智能家居联动：车载移动互联网可以与智能家居系统联动，实现车辆与家庭设备的无缝连接和控制。

与智慧城市融合：作为智慧城市的重要组成部分，车载移动互联网可以与城市交通管理系统、公共服务设施等实现信息共享和协同工作，提高城市交通效率和居民生活质量。感谢大家的参与！5253项目八智能网联汽车车载网络系统及其应用车载以太网在智能网联车的应用54知识目标：1.能通过走访或查阅资料的方法，了解车载以太网的定义。2.能通过对车载以太网资料查询，了解车载以太网在智能网联车的应用。能力目标：1.能总结归纳调研报告，撰写智能网联汽车车载以太网在智能网联车的应用技术报告。2.能总结并归纳调研内容，准确说出智能网联汽车车载以太网的应用。素质目标：1.树立安全意识；2.培养8S现场管理意识。教学目标55车载以太网的定义1.车载以太网的定义

车载以太网是一种连接车内电子单元的新型局域网技术，与普通民用以太网相比，车载以太网在单对非屏蔽双绞线上可实现高达100Mbit/s甚至1Gbit/s的数据传输速率，同时满足汽车行业对高可靠性、低电磁辐射、低功耗、带宽分配、低延迟以及同步实时性等方面的严格要求。56车载以太网的定义2.车载以太网特点

高速数据传输：相较于传统车载网络（如LIN、CAN等），车载以太网提供了更高的数据传输速率，能够满足现代汽车中日益增长的数据传输需求。

高可靠性：车载以太网采用了多种技术手段来确保数据传输的可靠性，如回声消除技术、三电平技术等，以降低对外辐射并提高信号传输的稳定性。57车载以太网的定义2.车载以太网特点

低电磁辐射：为了满足汽车行业对低电磁辐射的要求，车载以太网在物理层设计上进行了优化，如使用双绞线或光纤作为传输介质，并通过直流隔离等方式降低电磁辐射。

低功耗：车载以太