車聯網論文1的應用:淺談車聯網的應用
壹.導言
隨著汽車工業的快速發展，現代汽車大量使用電子控制裝置，很多中高級車都有十幾個甚至二十幾個電子控制單元。每個電子控制單元需要與相關的傳感器和致動器通信，並且需要在控制單元之間交換信息。如果每壹條信息都通過自己獨立的數據線傳輸，會導致電控單元的引腳數增加，整個電控系統的線束和連接器增加，故障率也會增加。
為了簡化電路，提高電子控制單元之間的通信速度，降低故障頻率，壹種新型的數據網絡CAN數據總線應運而生。CAN總線實時性強，傳輸距離遠，抗電磁幹擾能力強；在汽車發動機控制部件、傳感器、防滑系統等自動化電子領域的應用中，CAN的比特率可高達1Mbps。同時可以用在運輸車輛的電氣系統中，價格低廉。
二、CAN總線的介紹
可以，全名？控制器局域網？，即控制器局域網，是ISO定義的壹種串行通信總線，主要用於實現車內電子控制單元之間的信息交換，形成車載網絡系統。CAN數據總線也叫CAN？巴士巴士。它具有信息共享、減少導線數量、大大減輕線束重量、最小化控制單元和控制單元引腳、提高可靠性和可維護性等優點。
CAN被設計為在汽車環境中作為微控制器進行通信，並在ECU的車載電子控制設備之間交換信息，以形成汽車電子控制網絡。單片機作為直接控制單元，直接控制傳感器和執行器。每壹個單片機都是控制網絡上的壹個節點。無論壹輛車有多少個電控單元，信息容量有多大，每個電控單元只需要引出兩根線* * *連接到節點上，這就是所謂的數據總線。CAN數據總線中的數據傳輸就像壹個電話會議，壹個電話用戶相當於壹個控制單元，傳輸數據？說說？在網絡中，其他用戶通過網絡嗎？回答？數據，對這組數據感興趣的用戶會使用這些數據，不感興趣的用戶可以忽略這些數據。
在由CAN總線組成的單個網絡中，理論上可以連接無數個節點，但在實際中，連接的節點數量會受到網絡硬件的電氣特性或延遲時間的限制。使用計算機網絡進行通信的前提是每個電控單元必須使用和解釋相同？電子語言？，這種語言叫做？協議？。汽車計算機網絡中有許多常見的傳輸協議。為了與許多控制和測試儀器交換數據，有必要制定標準的通信協議。隨著CAN在各個領域的應用和普及，飛利浦半導體於9月制定並發布了CAN技術規範(2.0版)。該技術包括A和b兩部分，2.0A給出了CAN報文的標準格式，2.0B給出了標準和擴展格式。1993、11年6月，ISO頒布了《道路運輸？數據信息交換？高速通信局域網的國際標準O 11898為控制局域網的標準化和規範化鋪平了道路。由SAE於2000年提出的J 1939成為卡車和公共汽車控制器局域網的通用標準。
三、CAN-BUS數據總線的組成和結構
CAN總線系統主要包括以下部件:CAN控制器、CAN收發器、CAN總線數據傳輸線和CAN總線終端電阻。：
1.CAN控制器、CAN收發器
CAN總線上的每個控制單元都配有壹個CAN控制器和壹個CAN收發器。CAN控制器主要用於接收來自微處理器的信息，並對其進行處理，然後發送給CAN收發器。同時，CAN控制器還接收來自CAN收發器的數據，對其進行處理，並將其傳輸至控制單元的微處理器。
CAN收發器用於接收CAN控制器發送的數據，並發送到CAN數據傳輸總線。同時，CAN收發器也接收CAN數據總線上的數據，並發送給CAN控制器。
2.數據總線終端電阻
CAN-BUS數據總線的兩端通過終端電阻連接，可以防止數據到達線路終端後像回聲壹樣返回，幹擾原始數據，從而保證數據的正確傳輸。終端電阻器安裝在控制單元中。
3.數據傳輸總線
數據傳輸總線大部分型號采用雙向數據線，分為高電平(CAN-H)和低電平(CAN-L)數據線。為了防止外部電磁幹擾和外部輻射，兩條數據線絞在壹起，要求每隔2.5cm至少絞壹次，兩條線上的電位相反，電壓之和始終等於壹個恒定值。
四。車聯網的應用分類
根據應用，車聯網可分為四大系統:車身系統、動力傳動系統、安全系統和信息系統。
1.電力輸送系統
在動力傳輸系統中，動力傳輸系統的模塊是集中的，可以固定在壹個地方，布置在發動機艙內的模塊通過網絡連接。車內主要有哪些因素？當運行、停止和轉向功能通過網絡連接時，需要高速網絡。
電源CAN數據總線壹般連接三臺電腦，分別是發動機、ABS/EDL、自動變速器電腦(電源CAN數據總線實際上可以連接安全氣囊、四驅、儀表組等電腦)。總線可同時傳輸10組數據，包括5組發動機電腦，3組ABS/EDL電腦，2組自動變速器電腦。數據總線以500Kbit/s的速率傳輸數據，每個數據組大約需要0.25ms，每個電控單元每7~20ms發送壹次數據。優先順序是ABS/EDL電子控制單元？發動機電子控制單元？自動變速器電子控制單元。
在電力傳輸系統中，為了及時利用數據，數據傳輸應該盡可能快，因此需要高性能的發射機。高速發射器將加快點火系統之間的數據傳輸，以便接收到的數據可以立即應用於下壹個點火脈沖。CAN數據總線的連接點通常放在控制單元外部的線束中，特殊情況下，連接點也可能放在發動機電子控制單元內部。
2.身體系統
相對於動力傳動系統，車內到處都是車身系統的零件。所以線束變長，容易受幹擾影響。為了防止幹擾，通信速度要盡量降低。在車身系統中，由於人機界面的模塊和節點數量增加，通信速度控制不會成為問題，但成本會相對增加。對此，人們正在探索更廉價的解決方案，目前常用的有直達公交和輔助公交。
舒適性CAN數據總線連接通常連接七個控制單元，包括中央控制單元、壹個位於車輛前方的受控單元和壹個位於車輛後方的受控單元，以及四個車門的控制單元。舒適型CAN數據傳輸有七大功能:中控門鎖、電動窗、照明開關、空調、組合儀表、後視加熱、自診斷功能。控制單元的傳輸線匯聚成星形。這樣做的好處是，如果壹個控制單元出現故障，其他控制單元仍然可以發送自己的數據。該系統減少了穿過門的電線數量並簡化了布線。如果線路中的某處存在對地短路、正極短路或線間短路，CAN系統將立即切換到緊急模式或單線模式。
數據總線以62.5Kbit/s的速率傳輸數據，每組數據傳輸大約需要1ms，每個電控單元每20 ms發送壹次數據，優先級順序為:中控單元？駕駛員側車門控制單元？前排乘客側車門控制單元？左後門控制單元？右後門控制單元。因為舒適系統中的數據可以以較低的速率傳輸，所以發射器的性能低於動力系統發射器的性能。
整個車身系統電路主要有三大塊:主控單元電路、受控單元電路和門控單元電路。
主控單元接收到開關信號後，首先對其進行分析處理，然後通過CAN總線向被控終端發送控制指令，被控終端做出響應並做出相應動作。前後控制終端只接收主控終端的指令，按照主控終端的要求執行，並將執行結果反饋給主控終端。車門控制單元不僅通過CAN總線接收來自主控終端的命令，還接收從車門輸入的開關信號。根據指令和開關信號，閘門控制單元會做出相應的動作，然後將執行結果發送給主控單元。
(1)安全系統
這是指根據多個傳感器的信息啟動安全氣囊的系統。因為安全系統涉及到人的生命安全，而且汽車上有很多安全氣囊和碰撞傳感器，所以安全系統必須具有通信速度快、通信可靠性高的特點。
(2)信息系統
信息系統廣泛應用於汽車，如車載電話、音響等系統。信息系統通信總線的要求是:大容量和非常高的通信速度。壹般采用光纖或銅線作為通信介質，因為這兩種介質的傳輸速度非常快，可以滿足高速信息系統的需求。
五、CAN總線技術在汽車應用中的關鍵技術。
利用CAN總線構建車載網絡，需要解決的關鍵技術問題有:
(1)總線傳輸速率、容量、優先級、節點容量等技術問題。
(2)在強電磁幹擾環境中可靠的數據傳輸
(3)確定最大傳輸延遲。
(4)網絡容錯技術
(5)網絡監控和故障診斷功能
(6)實時控制網絡的時間特性
(7)安裝和維護中的接線
(8)網絡節點的增加和軟硬件的更新(可擴展性)
不及物動詞結束語
CAN總線作為壹種可靠的汽車計算機網絡總線，已經在先進的汽車上得到應用，使所有汽車計算機控制單元通過CAN總線享受所有信息和資源，從而簡化布線，減少傳感器數量，避免控制功能重復，提高系統可靠性和可維護性，降低成本，更好地匹配和協調各種控制系統。隨著汽車電子技術的發展，具有高度靈活性、簡單擴展性、優良的抗幹擾和糾錯能力的CAN總線通信協議將在汽車電子控制系統中得到廣泛應用。
參考資料:
王鎮。CAN總線在汽車中的應用[N]。中國汽車報。2004。
吳寬明。CAN總線原理及應用系統設計。航空航天大學出版社. 1996。
周振。基於CAN總線的車身控制模塊。南京航空航天大學。2005。
[4]李，余。CAN總線技術及其在汽車上的應用。中國科技論文在線。
[5]楊維俊。車輛網絡系統。北京:機械工業出版社。2006。
李東江，張大成。車載網絡系統的原理與維護。北京:機械工業出版社。2005。
汽車網絡技術論文2:論現代汽車網絡技術
為了解決汽車自動化程度的提高和控制系統穩定性之間的矛盾，上世紀80年代，業界引入了車載網絡，可以減少線束的使用，提高控制系統的穩定性，對整車成本的控制起到積極的作用[2]。筆者結合自己的工作實踐，對現代車聯網技術進行分析和探討，以促進車聯網技術的發展。
1常用車載網絡技術
車載網絡技術的發展和應用大大簡化了汽車布線，減少了線束數量。同時，車載網絡技術也提高了信息傳輸的速度，增強了汽車控制系統的穩定性和可靠性。不同的汽車廠商開發了很多車載網絡技術，不同類型的車載網絡需要通過網關交換信號，使不同的網絡類型相互協調，保證車載系統的正常運行[4]。
控制器局域網(CAN)是世界上應用最廣泛的網絡總線之壹，采用雙絞線作為傳輸介質，數據傳輸速度最高可達1Mbit/s，屬於中速網絡。在實際應用中，很多電子設備都可以連接到can上，大大減少了線束的數量。目前，CAN主要應用於汽車電子信息中心、故障診斷等。，具有較高的抗電磁幹擾特性，多用於汽車車輛中的發動機電子控制單元。本地連接網絡(LIN)的信息傳輸速度為20Kbit/s，屬於低速網絡。在實際應用中，LIN經常作為輔助總線和輔助CAN總線工作。其訪問方式為單主多從。目前，林主要應用於方向盤、車門、座椅、空調系統、防盜系統等。
本地連接網絡的優點是數字信號取代了以前的模擬信號，滿足了汽車對低速網絡的需求。該多媒體定向系統數據傳輸速度快，象棋數據傳輸速度可以低成本達到24.8Mbit/s。采用塑料光纜作為傳輸介質，屬於高速網絡，主要用於數據傳輸速度較高的汽車多媒體系統，如連接汽車導航儀、無線設備、車載電話等。
由於采用塑料光纖，其信號可靠，維護簡單。線控技術最初起源於航空航天領域。線控技術使用電子裝置連接控制單元和執行器，大大減少了機械連接裝置和液壓連接裝置的使用。線控技術屬於高速網絡，在汽車安全系統中有重要應用。線控系統可以通過傳感器感知車輪的轉向角度，並通過ECU對數據進行判斷和處理，從而提高車輪的轉向安全性。線控制動系統還可以通過導線感知汽車制動情況，大大提高了汽車制動系統的響應速度和感知靈敏度。D2B總線技術是為滿足汽車多媒體和通信需求而開發的車載網絡技術。它以光纖為傳輸介質，傳輸速度快，屬於高速網絡，可以連接多媒體設備、語音電子控制單元等。D2B總線技術采用光纖傳輸數據，應用範圍廣，傳輸信號穩定性強，不受電磁、廣播和輻射的幹擾。
2車聯網的應用
車身系統的零件分布在整個汽車設備上。如果用線束，會比較長，容易受到廣播、電磁等其他信號的幹擾。為了避免其他信號的幹擾，工程實踐中通常通過降低通信速度來解決。由於車身系統組成復雜，使用了大量的人機接口模塊，對應的節點數量也比較多，控制通訊速度並不難，但會增加整車的裝配成本。目前，車載網絡技術在車身系統中的應用主要采用直接總線和輔助總線。CAN的數據總線壹般連接七個控制單元，包括中央控制單元、四個車門的控制單元和車輛前後的壹個控制單元，以控制中央門鎖、電動車窗、照明、空調系統和其他部件。
其網絡形式為星型，單個控制單元故障不影響整個網絡的使用，其他控制單元仍可發送和接收數據，提高了控制系統的穩定性。動力傳動系統作為汽車控制系統的核心，需要對汽車的啟動、行駛、停止和轉向進行監測和控制，這就要求數據傳輸速度很高，需要使用高速網絡。現代汽車的power CAN數據總線壹般連接三臺電腦:發動機、ABS/EDL、自動變速器。CAN數據總線可以同時傳輸10組數據，在動力傳輸系統中要求數據傳輸盡可能的快，所以往往采用高性能的發射器來方便點火系統之間的高速數據傳輸。
安全系統是指汽車的安全氣囊啟動系統，目前已經成為小型車的標準配置。為了有效地保護駕駛員和乘客，安全系統必須對多種外部碰撞等意外情況做出快速反應。因為汽車上的安全氣囊多，感應外界碰撞強度的碰撞傳感器也多，所以對通信速度和傳輸可靠性要求更高。信息系統是近年來在汽車上廣泛應用的新技術，主要滿足駕乘人員對車載電話、音響、倒車雷達、多媒體等功能的使用。由於通信容量大，速度快，壹般采用光纖，其傳輸速度能有效滿足汽車信息系統的要求。
3車聯網技術的發展趨勢
3.1汽車線控技術的發展
汽車線控技術的應用有效解決了傳統機械連接和液壓連接反饋時間長、裝置結構復雜等缺點。采用線控技術可以有效減少液壓和機械控制裝置，提高控制系統的穩定性和靈敏度，為汽車的重新設計和布局優化提供空間。目前，線控技術已廣泛應用於汽車控制和汽車制動系統，並將在未來的遙控和防抱死制動領域發揮積極作用。
3.2汽車光纖技術的發展
汽車光纖技術具有通信容量大、傳輸速度快、抗幹擾能力強的特點，能有效滿足電力傳輸系統對高數據傳輸速度和信息系統對大傳輸容量的要求，將在未來汽車控制系統中得到應用。同時，光纖傳輸技術允許高數據傳輸速率和高信噪比，並在汽車發動機的實時控制、車輛狀況監測和負載的開關控制中具有重要的應用。
4結論
綜上所述，車載網絡技術的發展和應用順應了汽車自動化、智能化、節能化的發展方向，提高了汽車控制系統的靈敏度和穩定性，提高了汽車布局優化和再設計的空間，大大降低了整車制造成本，提高了現代汽車的技術水平。
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