一、智能网联汽车网络体系构成。 智能网联汽车主要包括三种网络:以车内总线通信为基础的车内网络,也称为车载网络;以短距离无线通信为基础的车载自组织网络;以远距离通信为基础的车载移动互联网络。因此,智能网联汽车是融合车载网、车载自组织网和车载移动互联网的一体化网络系统,如图4-1所示。 (1)车载网络：车载网络是基于CAN、LIN、 FlexRay、MOST、以太网等总线技术建立的标准化整车网络,实现车内各电器、电子单元间的状态信息和控制信号在车内网上的传输,使车辆具有状态感知、故障诊断和智能控制等功能。 (2)车载自组织网络：车载自组织网络是基于短距离无线通信技术自主构建的V2V、V2I、V2P之间的无线通信网络,实现V2V、V2I、V2P之间的信息传输,使车辆具有行驶环境感知、危险辨识、智能控制等功能,并能够实现V2VV2I之间的协同控制。 目前研究较多的是V2V和V2I信息交换技术,而V2P信息交换技术研究较少。在中国,V2P信息交换很重要,因为路面上有很多行人、自行车等。中国的交通事故高发于车辆右转情况下,驾驶员很难看到右边的行人、自行车等。 (3)车载移动互联网：车载移动互联网是基于远距离通信技术构建的车辆与互联网之间连接的网络,实现车辆信息与各种服务信息在车载移动互联网上的传输,使智能网联汽车用户能够开展商务办公、信息娱乐服务等。
二、车载网络类型。
美国汽车工程师学会(SAE)提出将车载网络划分为5种类型,分别为A类低速网络、B类中速网络、C类高速网络、D类多媒体网络和E类安全应用网络。
不同类型的车载网络需要通过网关进行信号的解析交换,使不同的网络类型能够相互协调,保证车辆各系统正常运转。
(1)A类低速网络：A类低速网络传输速率一般小于10kbit/s,有多种通信协议,该类网络的主流协议是LIN(局域互联网络)。LIN是用于连接智能传感器、执行器的低成本串行通信网络。LIN采用SCI、UART等通用硬件接口,配以相应的驱动程序,成本低廉,配置灵活,适应面较广,主要用于电动门窗、电动座椅、车内照明系统和车外照明系统等。
(2)B类中速网络：B类中速网络传输速率为10~125kbit/s,对实时性要求不太高,主要面向独立模块之间数据共享的中速网络。目前该类网络的主流协议是低速CAN(控制器局域网络),主要用于故障诊断、空调、仪表显示等。
(3)C类高速网络：C类高速网络传输速率为125~1000kbit/s,对实时性要求高,主要面向高速、实时闭环控制的多路传输网。该类网络的主流协议是高速CAN、 FlexRay等协议,主要用于牵引力控制、发动机控制、ABS、ASR、ESP、悬架控制等。
(4)D类多媒体网络：D类多媒体网络传输速率为250kbit/s~100Mbit/s，该类网络协议主要有MOST、以太网、蓝牙、 Zig Bee技术等,主要用于要求传输效率较高的多媒体系统、导航系统等。
(5)E类安全网络：E类安全网络传输速率为10Mbit/s，主要面向汽车安全系统的网络。
汽车车载网络结构示意图如图4-2所示。
随着汽车智能化和网络化的发展,网络宽带和传输速率要求越来越高,车载网络类型会不断增加。
智能网联汽车各种网络之间是一种相辅相成的配合关系,整车厂可以从实时性、可靠性、经济性等多方面出发,选择合适的网络配合使用,充分发挥各类网络技术的优势。
三、车载网络特点。
智能网联汽车车载网络具有以下特点。
(1)复杂化：智能网联汽车电控系统的网络体系结构复杂,它包含多达数百个ECU通信节点,ECU被划分到十几个不同的网络子系统之中,由ECU产生的需要进行通信的信号个数多达数千个。
(2)异构化：为满足各个功能子系统在网络带宽、实时性、可靠性和安全性的不同需求,CAN、LIN、 FlexRay、MOsT、以太网、自组织网络、移动互联网等多种网络技术都将在智能网联汽车上得到应用,因此,不同网络子系统中所采用的网络技术之间存在很大程度的异构性。这种异构性不仅体现在网络类型的不同方面,而且同种类型的网络在带宽和传输速率方面也存在异构性,如高速CAN和低速CAN。网关用来实现不同网络子系统之间的互联和异构网络的集成,所以在网关内需要对协议进行转换。
(3)网关互联的层次化架构：智能网联汽车电控系统和先进驾驶辅助系统的网络体系结构具有层次化特点,它同时包括同一网络子系统内不同ECU之间的通信和两个或多个网络子系统所包含的ECU之间的跨网关通信等多种情况。如防碰撞系统功能的实现依赖于安全子系统、底盘控制子系统、车身子系统以及V2V、V2I、V2P之间的交互和协同控制。
(4)通信节点组成和拓扑结构是变化的：智能网联汽车需要实现V2V、V2I、V2P之间的通信,所以它的网络体系结构中包含的通信节点和体系结构的拓扑结构是变化的。
