现阶段车载网络关键技术的应用探究

喻露



现阶段车载网络关键技术的应用探究

喻露

（江铃控股有限公司，江西 南昌 330000）

早期汽车产品由于配置低、电器设备少、各个电器设备之间通过一信一线束方式就足以满足通信需求，保证汽车的安全、稳定行驶。现今,汽车电子控制技术的陆续创新，这些技术对数据的传输能力及实时性要求各不相同，需要使用更多的线束才能连接各个控制器，保证整车正常通信，而整车的空间位置有限，对传统的线束布线方式要求越来越苛刻，导致传统的线束及其布线方式已经无法满足正常通信。这就要求我们寻找一个新型的传输方式，来解决上述难题。现如今，基于CAN总线性能及设计方面独特的优势，国内各大车企对其的重视程度越来越高。基于此，文章针对车载网络关键技术的具体应用进行深入分析和探讨，以期能够在最大程度上保证车辆行驶的安全性、稳定性。

车载网络技术；控制系统；稳定性

1 车载网络系统所具有的功能及特点

车载网络系统具有的功能和特点主要有以下几个方面。

（1）车载网络系统具有的功能

1）多路传输功能

为了能够在最大程度上减少车辆电气线束的数量，则可通过多路传输系统来对各个部分数字信号以共用传输路线的方式进行传输[1]。在具体的系统工作中，主要是由不同的信号按照中央处理器的形式，逐渐转成数字信号。在这之后，数字信号会结合串行信号的形式从原先的传感器传输到具体的接收装置中，进而对有关元件进行合理控制。

2）失效保护功能

对于失效保护功能，主要包括两个方面，即硬件失效保护和软件失效保护。如果系统中CPU出现故障时，相应的硬件失效保护功能就会按照固定信号的形式进行输出。这样，能够更好的保障车辆行驶的稳定性。而如果系统中的某个控制装置发生故障时，能够发现软件失效保护功能是不会受到带有故障控制装置的信号影响，以此在最大程度上确保系统工作的正常性。

3）故障自诊断功能

故障自诊断功能涉及两个方面，分别是各个控制系统模块自诊断模式和各系统连接线路的故障诊断模式[2]。关于控制系统自诊断模式，主要是控制器内部能自动记录故障码，并以点亮故障灯的形式呈现在整车仪表上，只需要在OBD口连接诊断仪设备就可读取到各个控制器是否有故障码，而控制器连接线路的故障诊断模式，则是通过检查各个连接线路是否正常来排查问题。这两种模式在实际中应用，不仅能对各个ECU模块自身所出现故障及时诊断，还能对其他系统出现故障进行诊断与排查。

4）网络管理功能

网络管理功能主要涉及网络唤醒和网络休眠，网络管理主要作用是在一定程度上降低关闭点火开火时蓄电池所产生的额外电量消耗，保证网络上的通信安全可靠。根据点火钥匙关闭后控制器是否还能继续工作，可将整车上的控制器分为两类，一类是点火钥匙由OFF位置切换到ON位置开始通信，由ON切换到OFF位置则停止或延迟通信，另一类控制器则是点火钥匙从ON到OFF后控制器仍然能通信，此类控制器是带有网络管理功能，带有网络管理功能的控制器若关闭点火开关后，系统是处于“休眠”状态，则汽车总线上相关控制器就停止各个功能，如信号通信、CPU控制等功能。其目的有利于降低控制器的耗电量。从而保证整车的蓄电池电量能使用更长时间。而如果系统经过人为操作后，则会使得原本处于“休眠”状态的相关控制装置开始工作，此外，其还能够将“唤醒”信号借助相应的传输线路来发送到其他相关控制装置。

（2）车载网络系统的特点

通常，汽车网络信息传输方式，就是借助数据总线来将车辆中的不同功能模块进行连结，以此能够逐渐形成汽车信息传输网络系统[3]。在这其中，有关发送数据和控制信号的功能模块会按照标准，将相关数据和控制信号通过编码的方式发送在同一根总线。对于其传输的特点，主要有表现在以下几个方面：

1）因一根总线能有效替代多根传统的线束，进而在一定程度上减少线束的数量以及整车线束的重量。

2）线路和节点的减少，不仅有效提升信号传输的可靠性，同时还在提高线路工作可靠性上起到重要的作用。

3）网络架构能够将各个控制系统紧密连接，从而使得网络上各个控制器都能随时监听网络上的数据，以此实现相关数据共享的目的。

2 车载网络的关键技术

2.1 车载网络的物理层

车载网络，其作为特殊的网络系统，不仅具有网络互联特点，还不会受到多方面的限制，如时间和空间。在具体应用中，其能对汽车具体地理位置进行适当的改变连接[4]。由于车载网络易受到一些外部环境的影响，因而需相关人员在车载网络中根据实际情况，不断改变处于静止的路边设施连接。

2.2 车载网络的网络层

因车载网络会随着不断变化而转移地理连接的位置，且车载网络与其他网络存在的链接特点明显不同。而行车中，车载网络的实际连接位置是会根据变动而不断改变自身的连接接口。为能更好发挥出车载网络的关键技术，则需确保网络连接要与车载网络所具有的灵活性和高速变化等特点具有适应性。同时，相关人员还要注重多跳式连接网络协议。以此能更好促使车载网络实现多地点多时间的连接。

2.3 车载网络的MAC层

车载网络的MAC，主要任务是对网络接口寻找连接点，实现网络互连。目的不仅能有效保障信息传递的高效性，还能促使车载网络有效获取路况的相关信息，发挥出车载网络的应有的实用价值。对此，在整个网络连接中，相关人员必须要注重MAC层工作的重点，即为车载网络寻找最为合适的网络节点。在此工作中，根据实际情况，创设最为合适的网络接口，进而实现网络畅通连接。

3 车载网络关键技术的应用

3.1 确保行车安全的应用

因车载网络在具有使用中，不仅有效实现各车辆间的网络互感与信息互联的目的，还确保行驶车辆间的信息处于正常沟通状态，进而使得来往行车在驾驶中的安全性。同时，在行车中，还将车载网络与卫星进行有效连接，能促使驾驶人员充分了解道路中实际驾驶情况和具体位置特点，以此结合实际情况，对自身驾驶情况进行针对性调整。另外，车载网络技术有效应用，还为驾驶人员在行驶过程中提供真实准确的驾驶信息，有助于驾驶人员在驾驶中，可根据所获得的网络信息，了解汽车具体的位置信息，避免安全事故的发生。此外，相关驾驶人员在比较极端或恶劣环境中，同样能借助车载网络所获得的相关信息，安全行驶。

3.2 路况信息的有效传递和发布

对于网络信息，其能够对时间空间中所发生的相关信息进行及时有效的反应，随这样不仅为驾驶人员在驾驶过程中提供重要的信息，同时还有助于驾驶人员对道路情况进行预测，进而能够发挥出重要作用。针对一些发生道路损坏或道路无法通过的情况，则需要有关部门利用网络，及时发布相关信息。

3.3 汽车尾气排放和城市环境监测

随着近几年我国社会经济的不断发展，使得城市空气污染问题越来越突出。相关数据显示，汽车在行驶过程中所产生的尾气，极大的加剧空气污染。针对这种情况，相关部门则需要据实际情况，选择合适的出行道路。当其在驾驶中处于道路比较拥堵的情况下，可借助车载网络获取信息，及时了解和掌握道路所出现的拥挤情况，进而选择不拥堵的道路出发。此外，该技术还在帮助城市解决道路拥挤问题起到重要的作用。

通过对车载网络的合理利用，来对汽车所产生的尾气进行有效监测。之所以这样做，主要是为了收集汽车排放的相关信息，促使其能够逐渐形成污染信息的测量和分析系统。在这之后，相关部门则就能够根据所收集到的信息制定出针对性的空气质量改善的控制措施，以此能够更好的保护环境。

4 结语

综上所述，因车载网络涉及到不同的网络传输协议及通信中心等相关信息，这就需要相关部门对此予以足够的重视。经过实践证明，车载网络技术的出现，有效实现各个模块数据信息的相互传递。同时在具体应用时，需要有关人员注重多个发面，特别是确保行车安全的应用、路况信息的有效传递。通过在这几个方面的应用，不仅有效保障车辆行驶的安全，还有效解决当前城市发展中所存在的道路堵塞问题，由此可见，车载网络关键技术的合理应用对我国社会经济发展具有重要意义。

[1] 李敬斌.商用车车载网络技术平台化设计与应用[J].汽车电器, 2017(06).

[2] 周旭,王钰.车载网络与信息系统技术及发展[J].时代汽车,2016 (08).

[3] 邓桂芳.车载网络技术应用汇聚新蓝海[J].中国公共安,2016(14).

[4] 朱明.高效软件定义车载网络关键技术研究[D].国防科学技术大学,2016.

[5] 李雪源.车载网络底层协议关键技术研究[D].北方工业大学,2016.

Research on the Application of the Key Technology of Vehicle Network

Yu Lu

( Jiangling Holdings Co., Ltd., Jiangxi Nanchang 330000 )

Because of the low configuration of the early automobile products, little electrical equipment, each electric equipment through the first line of communication between the way enough to meet the demand, to ensure the safety and stability of the car. Nowadays, the continuous innovation of automotive electronic control technology, these technologies have different requirements for data transmission capabilities and real-time, and more wires need to be used to connect the various controllers to ensure the normal communication of the vehicle, and the space of the vehicle is limited., More and more stringent requirements for the traditional wire beam wiring mode lead to the traditional wire beam and its wiring mode has been unable to meet the normal communication. This requires us to find a new type of transmission to solve the above problems. Nowadays, based on the unique advantages of CAN bus performance and design, domestic major car companies are paying more and more attention to it. Based on this, the paper analyzes and discusses the application of the key technology of the vehicle network in order to ensure the safety and stability of the vehicle to the maximum extent.

In-vehicle network technology; Control systems; stability

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1671-7988(2018)22-161-03

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喻露，就职于江铃控股有限公司。

10.16638/j.cnki.1671-7988.2018.22.057