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1、智能网联汽车概论北京教盟博飞汽车科技有限公司北京教盟博飞汽车科技有限公司 组织编写组织编写王磊王磊 谢婉茹谢婉茹 主主 编编杨婷杨婷 吴荣辉吴荣辉 林康林康 副副 主主 编编职业教育新能源汽车技术专业创新教材任任务一一、车载总线系系统的的应用用任任务二、二、车载移移动互互联网、以太网与自网、以太网与自组织网网络的的应用用项目四智能网联汽车车载网络系统Contents任务一、车载总线系统的应用车载总线系统概述车载总线系统概述 数数据据总总线线具具有有如下如下优点优点:()数据传输速度数据传输速度快快()系系统统可可靠靠性性高高 ()减减少少线线束束 降降低低成成本本任务一、车载总线系统的应用车载
2、总线系统概述车载总线系统概述汽车总线的标准汽车总线的标准分类分类任务一、车载总线系统的应用车载总线系统概述车载总线系统概述汽车控制局域网汽车控制局域网 类总线标准包括类总线标准包括 和和/两大类。两大类。汽车控制局域网汽车控制局域网 类总线标准包括低速、类总线标准包括低速、大类。大类。汽车控制局域网汽车控制局域网 类总线标准包括类总线标准包括/、和高速和高速(-)大类。大类。类类总总线线标标准准通通常常又又称称智智能能数数据据总总线线()通通常常包包括括 、等等 主要面向信息、多媒体系统等主要面向信息、多媒体系统等 任务一、车载总线系统的应用车载总线系统概述车载总线系统概述网网络络由由使使用用
3、的的电电子子语语言言来来通通信信和和识识别别，控控制制单单元元必必须须“使使用用和和解解读读”相相同同的的电电子子语语言言。这这种种电电子语言称为子语言称为协议。协议。网络协议网络协议包括包括:()标准企业协议标准企业协议 ()协议协议任务一、车载总线系统的应用车载总线系统概述车载总线系统概述网网关关是是汽汽车车内内部部网网络络通通信信的的核核心心。通通过过它它可可以以实实现现各各种种总总线线上上控控制制单单元元之之间间信信息息的的共共享享以以及及汽汽车车内内部的网络管理和故障诊断部的网络管理和故障诊断功能。功能。节节点点是是指指有有独独立立地地址址和和具具有有传传送送或或接接收收数数据据功功
4、能能的的网网络络连连接接()任务一、车载总线系统的应用车载总线系统概述车载总线系统概述在在车车辆辆中中常常用用的的网网络络拓拓扑扑结结构构有有总总线线型型结结构构、环型结构、星型结构、混合环型结构、星型结构、混合拓扑结构。拓扑结构。网网络络拓拓扑扑()结结构构是是指指用用传传输输介介质质互互连连各各种种设设备备的的物物理理布布局局 构构成成网网络络的的成成员员间间特特定定的的物物理理的的(即即真实的真实的)或者逻辑的或者逻辑的(即虚拟的即虚拟的)排列方式。排列方式。任务一、车载总线系统的应用 总线网络的结构原理与应用总线网络的结构原理与应用 总线分为总线分为低速低速 和高速和高速任务一、车载总
5、线系统的应用 总线网络的结构原理与应用总线网络的结构原理与应用 总线系统主要由总线系统主要由控制器、收发器、终端电阻和传输线控制器、收发器、终端电阻和传输线等组成等组成任务一、车载总线系统的应用 总线网络的结构原理与应用总线网络的结构原理与应用为为了了防防止止外外界界电电磁磁波波干干扰扰和和向向外外辐辐射射，两两种种 总总线线都都采采用用两两条条线线缠缠绕绕在在一一起的双绞线作为信号传输起的双绞线作为信号传输介质。介质。任务一、车载总线系统的应用 总线网络的结构原理与应用总线网络的结构原理与应用两两根根双双绞绞线线分分别别命命名名为为()和和()，它它们们每每相相隔隔 铰接一铰接一次。次。任务
6、一、车载总线系统的应用 总线网络的结构原理与应用总线网络的结构原理与应用 总总线线都都采采用用总总线线型型拓拓扑扑结结构，属于构，属于多主控多主控网络。网络。任务一、车载总线系统的应用 总线网络的结构原理与应用总线网络的结构原理与应用 控控制制器器的的作作用用是是用用于于接接收收控控制制单单元元中中微微处处理理器器发发出出的的数数据据、处处理理数数据据并并传传给给 收收发发器器，同同时时控控制制器器也也接接收收收收发发器器收收到到的的数数据据、处处理理数据并传给数据并传给微处理器。微处理器。任务一、车载总线系统的应用 总线网络的结构原理与应用总线网络的结构原理与应用各各个个控控制制单单元元之之
7、间间进进行行传传输输与与交交换换的的数数据据称称为为信信息息。信信息息传传输输与与交交换换是是按按照照顺顺序序来来连连续续完完成成的的，每每个个控控制制单单元元都都能能发发送送和和接接收收数数据据，但但只只是是有有选选择性地读取需要的数据择性地读取需要的数据信息。信息。任务一、车载总线系统的应用 总线网络的结构原理与应用总线网络的结构原理与应用任务一、车载总线系统的应用 总线网络的结构原理与应用总线网络的结构原理与应用任务一、车载总线系统的应用 总线网络的结构原理与应用总线网络的结构原理与应用汽汽车车行行业业新新建建立立的的 (灵灵活活数数据据速速率率)协协议议，用用于于实实现现/的的高高速速
8、 通通信信和和 (局局部部网网络络)，从而提高能耗从而提高能耗效率。效率。任务一、车载总线系统的应用 总线网络的结构原理与应用总线网络的结构原理与应用拆拆开开在在损损坏坏点点处处的的缠缠绕绕线线，对对损损坏坏点点处处进进行行维维修修。在在维维修修时时需需注注意意:为为了了屏屏蔽蔽干干扰扰，尽尽可可能能少少拆拆解解缠缠绕绕节节，并并且且维维修修点点之之间间的的距距离离应应保持至少保持至少。任务一、车载总线系统的应用 总线网络的结构原理与应用总线网络的结构原理与应用 和和 之之间间的的不不同同之之处处在在于于 网网络络遍遍布布整整个个车车辆辆(主主总总线线)，而而通通常常用用于于对对传传送送速速度
9、度和和性性能能要要求求不不那那么么高高的的较较小小的的单单独独网网络络(如如执执行行器器和和高高级级传传感感器器通通信信)是是一一种种典典型型的的子子总总线线，也也是是 类类网网络络中中主主流流的的总线总线之一。之一。任务一、车载总线系统的应用 总线网络的结构原理与应用总线网络的结构原理与应用 总总线线系系统统主主要要由由 主主控控制制单单元元、从从属属控控制制单单元元以以及及数据数据传输线组成传输线组成。任务一、车载总线系统的应用 总线网络的结构原理与应用总线网络的结构原理与应用 总总线线属属于于“单单主主多多从从”结结构构，即即一一组组网网络络中中，只只有有一一个个主主节节点点，从从节节点
10、点可可以以有有多多个个(或或单单个个)，这这些些节节点点均均通通过过单单线线传传输输线线路路连连接接在在 总总线上。线上。任务一、车载总线系统的应用 总线网络的结构原理与应用总线网络的结构原理与应用主主从从节节点点之之间间通通过过数数字字信信号号传传输输信信息息。为为了了实实现现 网网络络的的信信号号传传输输功功能能。主主节节点点和和从从节节点点必必须须按按照照特特定定的的协协议议规规范设计其硬件范设计其硬件结构。结构。任务一、车载总线系统的应用 总线网络的结构原理与应用总线网络的结构原理与应用 总线特性总线特性主节点能向任一个节点发送信号主节点能向任一个节点发送信号 总线也具有系统总线也具有
11、系统柔软性柔软性 总线的电气性能对网络结构有总线的电气性能对网络结构有很大很大影响影响 总线采用偏压驱动主从节点之总线采用偏压驱动主从节点之间采用电压的高低变化表示数据信息的间采用电压的高低变化表示数据信息的含义含义(逻辑数据逻辑数据 和和)任务一、车载总线系统的应用 总线网络的结构原理与应用总线网络的结构原理与应用 总总线线出出现现以以下下故故障障时时，则则无无容容错错能能力力:总总线线接接地地，总总线线断断路路，主主节节点点故故障障。如如果果从从节节点点损损坏坏或或其其支支路路断断路路，则则其其他他从从节节点点与与主主节节点点的的通通信信不受不受影响。影响。任务一、车载总线系统的应用 总线
12、网络的结构原理与应用总线网络的结构原理与应用信号发送信号发送任务一、车载总线系统的应用 总线网络的结构原理与应用总线网络的结构原理与应用信号接收信号接收任务一、车载总线系统的应用 总线网络的结构原理与应用总线网络的结构原理与应用 总总线线在在汽汽车中的应用车中的应用任务一、车载总线系统的应用 总线网络的结构原理与应用总线网络的结构原理与应用 意意为为媒媒体体导导向向系系统统传传输输网网络络。总总线线控控制制单单元元主主要要由由光光导导纤纤维维、光光导导插插头头、内内部部供供电电装装置置、电电气气插插头头、专专用用部部件件、标标准准微微型型控控制制器器、发发射射接接收收机机、发发射射接接收收机机
13、、光光导导纤维发射机纤维发射机等部件构成。等部件构成。任务一、车载总线系统的应用 总线网络的结构原理与应用总线网络的结构原理与应用 网网络络的的特特点点主主要要体体现现在在主主从从结结构构、光光纤纤通通信信、光光数数据据传传输输、单单向向传传输输、高高速速率率通通信信和和无无容容错错能能力力等等方方面。面。是是光光学学总总线线，系系统统采采用用光光纤纤传输传输信号。信号。任务一、车载总线系统的应用 总线网络的结构原理与应用总线网络的结构原理与应用发发光光二二极极管管通通电电后后可可以以发发出出光光，再再经经过过光光纤纤内内芯芯传传输输至至光光电电二二极极管管，这这样样发发光光二二极极管管实实现
14、现了了电电信信号号到到光光信信号号的的转转换换，通通过过光光纤纤实实现现了了光光信信号号的的传传输输，再再通通过过光光电电二二极极管管实实现现光光信信号到电信号的号到电信号的转换。转换。任务一、车载总线系统的应用 总线网络的结构原理与应用总线网络的结构原理与应用每每条条 信信息息都都分分为为以以下下三三个部分个部分:()控制数据控制数据:例如调节光强例如调节光强度。度。()异步数据异步数据:例如导航例如导航系统，矢量表示。系统，矢量表示。()同同步步数数据据:例例如如音音频频、和和视视频频信信号。号。任务一、车载总线系统的应用 总线网络的结构原理与应用总线网络的结构原理与应用应用应用任务一、车
15、载总线系统的应用 总线网络的结构原理与应用总线网络的结构原理与应用 是是汽汽车车工工业业的的事事实实标标准准，年年它它首首次次应应用用于于量量产产车车，作作为为数数据据主主干干网网用用在在了了宝宝马马的的悬悬架架系统系统上。上。任务一、车载总线系统的应用 总线网络的结构原理与应用总线网络的结构原理与应用 总线与总线与 总线的总线的比较比较任务一、车载总线系统的应用 总线网络的结构原理与应用总线网络的结构原理与应用任务一、车载总线系统的应用 总线网络的结构原理与应用总线网络的结构原理与应用 总线的信号状态总线的信号状态任务二、车载移动互联网、以太网与自组织网络的应用车载移动互联网的应用车载移动互
16、联网的应用移移动动互互联联网网是是以以移移动动网网络络作作为为接接入入网网络络的的互互联联网网服服务务。包包括括移移动动终终端端、移移动动网网络络和和应应用用服服务务 个个要素。要素。任务二、车载移动互联网、以太网与自组织网络的应用车载移动互联网的应用车载移动互联网的应用车载移动互联网具有以下特点车载移动互联网具有以下特点:()终端移动性终端移动性 ()业务及时性业务及时性()服务便利性服务便利性 ()业务业务/终端终端/网络的强网络的强关联性关联性 ()终端和网络的终端和网络的局限性局限性任务二、车载移动互联网、以太网与自组织网络的应用车载移动互联网的应用车载移动互联网的应用车载移动互联网的
17、接入方式车载移动互联网的接入方式任务二、车载移动互联网、以太网与自组织网络的应用车载移动互联网的应用车载移动互联网的应用车载移动互联网的接入方式车载移动互联网的接入方式任务二、车载移动互联网、以太网与自组织网络的应用车载移动互联网的应用车载移动互联网的应用车载移动互联网的接入方式车载移动互联网的接入方式任务二、车载移动互联网、以太网与自组织网络的应用车载移动互联网的应用车载移动互联网的应用车载移动互联网的典型应用就是车联网车载移动互联网的典型应用就是车联网任务二、车载移动互联网、以太网与自组织网络的应用车载移动互联网的应用车载移动互联网的应用车联网维修示意图车联网维修示意图车辆数据采集终端示意
18、图车辆数据采集终端示意图任务二、车载移动互联网、以太网与自组织网络的应用车载移动互联网的应用车载移动互联网的应用车联网远程监控诊断、救援系统示意图车联网远程监控诊断、救援系统示意图车联网道路事故处理系统示意图车联网道路事故处理系统示意图任务二、车载移动互联网、以太网与自组织网络的应用车载移动互联网的应用车载移动互联网的应用用户的其他便捷功能用户的其他便捷功能任务二、车载移动互联网、以太网与自组织网络的应用车载移动互联网的应用车载移动互联网的应用应用案例应用案例任务二、车载移动互联网、以太网与自组织网络的应用车载以太网的应用车载以太网的应用应用应用以太网具有以下特点以太网具有以下特点数据传输速率
19、高数据传输速率高应用广泛应用广泛容易与信息网络集成容易与信息网络集成 有利于资源共享有利于资源共享支持多种物理介质和拓扑结构支持多种物理介质和拓扑结构软硬件资源丰富软硬件资源丰富可持续发展潜力大可持续发展潜力大任务二、车载移动互联网、以太网与自组织网络的应用车载自组织网络的应用车载自组织网络的应用车车载载自自组组织织网网络络是是一一种种自自组组织织、结结构构开开放放的的车车辆辆间间通通信信网网络络，能能够够提提供供车车辆辆之之间间以以及及车车辆与路边基础设施之间的辆与路边基础设施之间的通信。通信。车车载载自自组组织织网网络络结结构构主主要要分分为为三三种种，即即 通通信信、通通信信、通信。通信
20、。任务二、车载移动互联网、以太网与自组织网络的应用车载自组织网络的应用车载自组织网络的应用车载自组织网络的路由协议类型车载自组织网络的路由协议类型车间自组织型车间自组织型无线局域网无线局域网/蜂窝网络型蜂窝网络型混合型混合型车车载载自自组组织织网网络络特特点点主主要要包包括括节节点点速速度度、运运动动模模式式、节节点点密密度度、节节点点异异构构性和性和可预测的运动可预测的运动性。性。任务二、车载移动互联网、以太网与自组织网络的应用车载自组织网络的应用车载自组织网络的应用车载自组织网络的应用车载自组织网络的应用任务二、车载移动互联网、以太网与自组织网络的应用车载自组织网络的应用车载自组织网络的应用车载自组织网络的应用车载自组织网络的应用任务二、车载移动互联网、以太网与自组织网络的应用车载自组织网络的应用车载自组织网络的应用车载自组织网络的应用车载自组织网络的应用THANK YOU