業(yè)界專家暢談汽車電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展新趨勢

CAN提供多個主控層，以支持對智能冗余系統(tǒng)的開發(fā)。在這種類型的網(wǎng)絡(luò)中，如果一個網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點有缺陷，那么，網(wǎng)絡(luò)仍然能夠發(fā)揮作用。消息通過網(wǎng)絡(luò)廣播，然后所有的節(jié)點都接收到該消息，并能夠讀該消息，以確定這個消息是否與它們有關(guān)且是否要采取任何行動。在這種環(huán)境中必須確保數(shù)據(jù)完整性，因為系統(tǒng)的所有節(jié)點都采用相同的信息。數(shù)據(jù)完整性還通過誤碼檢測機制以及有缺陷消息的重發(fā)機制獲得支持。

LIN協(xié)議是一種用于較小汽車網(wǎng)絡(luò)的整體通信概念。其規(guī)范覆蓋了對協(xié)議和物理層的定義、以及對用于開發(fā)工具和應(yīng)用軟件的接口的定義。在車輛的開關(guān)、智能傳感器和傳動裝置等應(yīng)用中，無需CAN的帶寬和通用性，LIN就能夠提供有成本效益的通信網(wǎng)絡(luò)。這種通信網(wǎng)絡(luò)協(xié)議是基于SCI(UART)數(shù)據(jù)格式，采用一主/多從的概念，各個節(jié)點采用單線12V總線和時鐘同步，不需要穩(wěn)定的時基。

由于LIN面向低端應(yīng)用，兩個因素是關(guān)鍵的：與CAN相比，每一個節(jié)點的通信成本必須進一步大幅度降低;不需要CAN的性能、帶寬和通用性。LIN較之于CAN的主要成本節(jié)約源自于：單線傳輸;因硬件或軟件在芯片中，實現(xiàn)成本低;在從節(jié)點中不必采用晶體或陶瓷諧振器。

隨著汽車中ECM數(shù)量的日益增加，汽車電子系統(tǒng)架構(gòu)師將不斷面臨的挑戰(zhàn)在于，要為“網(wǎng)絡(luò)化”的汽車環(huán)境創(chuàng)造一種“最具有成本效益的網(wǎng)絡(luò)”，這樣才能推進汽車性能的提高。

汽車網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)重要性升級，一體化整車網(wǎng)絡(luò)勢在必行

經(jīng)過多年的發(fā)展與完善，汽車網(wǎng)絡(luò)技術(shù)目前已經(jīng)成為各主流汽車廠商的基礎(chǔ)技術(shù)構(gòu)成。各企業(yè)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)定義了企業(yè)級物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、傳輸協(xié)議、應(yīng)用層和故障診斷規(guī)范。不僅如此，為了保證遵守此協(xié)議的軟件的高質(zhì)量和短的開發(fā)周期，整車廠商通常還規(guī)定了在開發(fā)汽車電子產(chǎn)品時必須使用由專業(yè)軟件供應(yīng)商提供的協(xié)議棧軟件、相關(guān)的開發(fā)工具，以及必須遵守的開發(fā)和測試流程。擁有網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、協(xié)議棧、測試標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)的流程可以使企業(yè)在產(chǎn)品開發(fā)、供應(yīng)商開發(fā)、產(chǎn)品外包、內(nèi)部培訓(xùn)等方面變得更加高效、易于控制和管理。

隨著汽車電子技術(shù)的發(fā)展和市場競爭的加劇，目前在轎車上通常有不止一個電控單元(ECU)用于監(jiān)測和控制各子系統(tǒng)。在汽車電子發(fā)展的早期，這些ECU都是各自獨立工作的。這樣就比較容易劃分各子系統(tǒng)的功能，比如動力總成、底盤、車身和娛樂。典型的是發(fā)動機管理和變速器控制屬于動力總成，ABS屬于底盤，空調(diào)、中控門鎖和座椅屬于車身;收音機和DVD則屬于娛樂和多媒體系統(tǒng)。

隨著軟件和硬件技術(shù)的發(fā)展，尤其是隨著總線技術(shù)的引入，比如在上世紀(jì)90年代初出現(xiàn)的CAN總線系統(tǒng)，標(biāo)志著ECU發(fā)展的第二階段。汽車電子網(wǎng)絡(luò)技術(shù)不僅加快了新技術(shù)的應(yīng)用，同時節(jié)約了成本。比如，多個ECU可以共用一個傳感器發(fā)出的信號，而無需復(fù)雜昂貴的接線。由于可以通過網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)廣泛的數(shù)據(jù)共享，新功能的增加更加容易，實現(xiàn)成本更加低廉。當(dāng)前汽車電子功能的多樣化和快速增長都與汽車網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的廣泛應(yīng)用密切相關(guān)。得益于汽車網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的支持，現(xiàn)代汽車電子系統(tǒng)實現(xiàn)了低成本、高度靈活和可裁減性。

目前整個汽車電子系統(tǒng)通常由3~5個網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成，它們通常由動力總成網(wǎng)絡(luò)(高速網(wǎng)絡(luò))、舒適系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)(中低速網(wǎng)絡(luò))和信息娛樂系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)(多媒體網(wǎng)絡(luò))構(gòu)成。它們由網(wǎng)關(guān)實現(xiàn)互連，構(gòu)成一體化整車網(wǎng)絡(luò)。在高端技術(shù)方面，以Flexray總線為代表的時間觸發(fā)總線技術(shù)的發(fā)展成熟將促進與安全相關(guān)的轉(zhuǎn)向控制等功能的發(fā)展。在低端，LIN總線應(yīng)用將更加廣泛，會出現(xiàn)更多集成了傳感器/執(zhí)行器/LIN的價格低廉的節(jié)點。