模块1汽车车载网络技术认知.ppt

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1、模块模块1 汽车车载网络技术认知汽车车载网络技术认知 模块模块1 汽车车载网络技术认知汽车车载网络技术认知 1.1 汽车车载网络技术的发展汽车车载网络技术的发展1.1.1 计算机网络技术概述计算机网络技术概述1计算机网络技术的定义计算机网络技术的定义 计算机网络技术是指利用通信线路将具有独立能力、处于不同地理位置的一台或多台计算机连接起来，通过网络管理软件和网络通信协议的相互管理、相互协调作用，在计算机操作系统中实现信息的传递和资源共享的一种计算机技术。简单的说，就是计算机网络技术借助于计算机网络将计算机技术和通信技术有机的结合在一起，使计算机的效能得以充分的发挥，实现网络互联和资源共享，这种

2、技术可以使计算机的利用率和处理能力得到全面的提高。v2计算机网络技术发展历程计算机网络技术发展历程 自上世纪自上世纪50年代初期年代初期美国地面防空系统将远程雷达与测量控制设美国地面防空系统将远程雷达与测量控制设备通过通信线路连接到同一台中央计算机上开始，就被认为是当今世备通过通信线路连接到同一台中央计算机上开始，就被认为是当今世界计算机技术与通信技术的首次结合尝试。界计算机技术与通信技术的首次结合尝试。60年代初年代初，美国航空公司的飞机订票系统通过一台中央计算机连，美国航空公司的飞机订票系统通过一台中央计算机连接了遍布美国全境的两千多台计算机，实现了集中控制处理和分时多接了遍布美国全境的两

3、千多台计算机，实现了集中控制处理和分时多用户，也即但计算机为中心的联机系统（面向终端的联机用户，也即但计算机为中心的联机系统（面向终端的联机/网络系统）。网络系统）。60年代末期年代末期，出现了分布范围广泛的远程网络（，出现了分布范围广泛的远程网络（WAN），即美国国），即美国国防部高级研究计划局防部高级研究计划局1969年建立的著名远程网络年建立的著名远程网络ARPA网，它不网，它不仅跨越了整个美洲大陆，而且能够通过通信卫星与其他欧洲国家实现仅跨越了整个美洲大陆，而且能够通过通信卫星与其他欧洲国家实现计算机网络的互联，它的产生是计算机网络发展史中重要的里程碑。计算机网络的互联，它的产生是计算

4、机网络发展史中重要的里程碑。模块模块1 汽车车载网络技术认知汽车车载网络技术认知 v 70年年代中期，伴随着微型计算机和微处理技术的出现和发展，其对计算机短距离通信的要求也随之出现，局域网（LAN）营运而生。为使计算机网络开始正式步入网络体系结构标准化时代，IBM公司率先公布了SNA标准（即系统网络结构），随后，DEC公司也提出了DNA标准（即数字网络体系结构）。并且，国际标准化组织（ISO）也成立了开放系统互连分技术委员会，开始制定一系列的国际标准以促进计算机网络向着标准化的方向发展。模块模块1 汽车车载网络技术认知汽车车载网络技术认知 v80年代初，TCP协议诞生，开放体系互联基本参考模型

5、（OSI/RM），实现了不同厂家生产的计算机之间的互联。这时的计算机网络是开放式、标准化的网络，具有统一的网络体系结构并且遵循国际标准。v从90年代开始。计算机网络技术发展顶端，并有交互性，实现了网上电视点播、网上购物等等。这时的局域网发展已经相当成熟，出现了光纤和高速网络技术以及多媒体、智能网络。整个网络是发展以Internet为代表的互联网。模块模块1 汽车车载网络技术认知汽车车载网络技术认知 v3计算机网络技术功能计算机网络技术功能v（1）资源共享 计算机网络技术所共享的资源包括计算机软件资源、数据库资源、以及计算机硬件方面的资源。概括起来就是信息资源、软件资源、数据资源以及硬件资源v（

6、2）协同工作 所谓的协同是指计算机和用户之间或计算机和计算机之间的系统工作，即某台计算机设备的任务量过大，就把这台计算机设备上的任务分一部分计算机网络系统中比较空闲的计算机来实施，使计算机网络的可用性和可靠性大大地得到了提高。v（3）数据通信 计算机网络通信是指计算机和计算机之间以及计算机和用户之间的通信。模块模块1 汽车车载网络技术认知汽车车载网络技术认知 v4计算机网络技术分类计算机网络技术分类 一般的，计算机网络技术按网络范围划分为：局域网（LAN）、城域网（MAN）、广域网（WAN）。（1）局域网 局域网（LAN）是指在一个局部的地理范围中（方圆几千米内），将计算机、外部设备、数据库相

7、连接以此来组成计算机通信网。（2）城域网 城域网（MAN）属于宽带局域网，使用了与局域网相类似的技术。（3）广域网 广域网（WAN）也称为远程网，广域网的跨度比较大，它既可以是一个国家内不同地区的相连接，也可以是不同国家的相连接，形成国际性的远程网络（如Internet）。模块模块1 汽车车载网络技术认知汽车车载网络技术认知 v1.1.2 计算机网络技术在汽车控制中的应用背景计算机网络技术在汽车控制中的应用背景 电子技术和计算机技术的发展为汽车技术性能的提高，经济性、安全性和舒适性的改善，乃至对减少汽车废气污染都创造了良好的条件，因此，近30年来，汽车电子控制技术的发展十分迅速。甚至可以说无论

8、哪种型式和用途的车辆，人们在改进产品或设计新型产品时，都离不开计算机技术的支持。模块模块1 汽车车载网络技术认知汽车车载网络技术认知 v1计算机技术在汽车上的应用计算机技术在汽车上的应用 随着计算机技术、集成电路技术的飞速发展，汽车动力传动装置（如，发动机、底盘）、车身装置和车载汽车电子装置（如，汽车信息系统、导航系统、汽车音响及电视娱乐系统、车载通信系统、上网设备等）都实现了计算机智能控制。（1）动力传动计算机控制系统 （2）底盘计算机控制系统 （3）车身计算机控制系统 （4）车载装置计算机控制系统 模块模块1 汽车车载网络技术认知汽车车载网络技术认知 v2汽车控制技术计算机网络化是必然趋势

9、汽车控制技术计算机网络化是必然趋势 随着计算机（电子控制单元）的大量引入，导致汽车随着计算机（电子控制单元）的大量引入，导致汽车电子设备增加，使得汽车的制造和安装变得困难，制造成电子设备增加，使得汽车的制造和安装变得困难，制造成本增加，而且线束的增加不利于汽车轻量化设计，扩大了本增加，而且线束的增加不利于汽车轻量化设计，扩大了粗大的线束与汽车有限的可用空间之间的矛盾，同时也存粗大的线束与汽车有限的可用空间之间的矛盾，同时也存在冗余的传感器，大量的连接器导致可靠性降低，同时使在冗余的传感器，大量的连接器导致可靠性降低，同时使汽车运行可靠性降低、故障维修难度增大。这在一定程度汽车运行可靠性降低、故

10、障维修难度增大。这在一定程度上影响了计算机技术在汽车上的应用。为了提高信号的利上影响了计算机技术在汽车上的应用。为了提高信号的利用率，要求大批的数据信息能在不同的电子单元中共享，用率，要求大批的数据信息能在不同的电子单元中共享，汽车综合控制系统中大量的控制信号也需要实时交换，传汽车综合控制系统中大量的控制信号也需要实时交换，传统线路已远远不能满足这种需求。统线路已远远不能满足这种需求。模块模块1 汽车车载网络技术认知汽车车载网络技术认知 v1.2 汽车车载网络技术的应用汽车车载网络技术的应用v1.2.1 汽车车载网络技术的作用汽车车载网络技术的作用v1汽车车载网络技术的定义汽车车载网络技术的定

11、义 汽车车载网络技术是通过总线使汽车上的各种电子装置汽车车载网络技术是通过总线使汽车上的各种电子装置与设备连成一个网络，使不同的汽车电子系统与设备连成一个网络，使不同的汽车电子系统ECU能够在能够在一个共同的环下协调工作，实相互之间的信息共享，其应一个共同的环下协调工作，实相互之间的信息共享，其应用减少了连接导线的量和重量，简化了布线，减少了电气用减少了连接导线的量和重量，简化了布线，减少了电气节点的数量和导线的用量，增加了信息传送的可靠性，使节点的数量和导线的用量，增加了信息传送的可靠性，使布线简单、设计简化、成本降低、可靠性和可维护性提高，布线简单、设计简化、成本降低、可靠性和可维护性提高

12、，实现了信息共享，提高了汽车性能，满足了现代汽车电子实现了信息共享，提高了汽车性能，满足了现代汽车电子设备的功能要求。即，计算机是汽车内各种电子控制模块设备的功能要求。即，计算机是汽车内各种电子控制模块的的“大脑大脑”，而网络则是，而网络则是“系统互连系统互连”。车载计算机及车。车载计算机及车载网络如图载网络如图1-1所示。所示。模块模块1 汽车车载网络技术认知汽车车载网络技术认知 模块模块1 汽车车载网络技术认知汽车车载网络技术认知 图1-1 车载计算机及车载网络示意图v2汽车车载网络技术的应用汽车车载网络技术的应用 （1）汽车车载网络技术的应用概述 汽车车载网络技术是在借鉴计算机网络和现场

13、控制技术的基础上应运而生。（2）在汽车电子控制装置方面的应用 （3）在车载汽车电子装置方面应用 （4）汽车车载网络技术的应用趋势 模块模块1 汽车车载网络技术认知汽车车载网络技术认知 模块模块1 汽车车载网络技术认知汽车车载网络技术认知 图1-2 典型的汽车车载网络结构图1.2.2 汽车车载网络技术的分类汽车车载网络技术的分类分类依据：功能和速率分类依据：功能和速率A类：面向执行器、传感器的低速网络类：面向执行器、传感器的低速网络B类：面向模块间数据共享的中速网络类：面向模块间数据共享的中速网络C类：面向多路、实时闭环的高速网络类：面向多路、实时闭环的高速网络D类：面向信息、多媒体系统的网络类：面向信息、多媒体系统的网络E类：面向乘员的安全系统类：面向乘员的安全系统模块模块1 汽车车载网络技术认知汽车车载网络技术认知 v主要汽车车载局域网的基本情况：模块模块1 汽车车载网络技术认知汽车车载网络技术认知