车载网络：从A到E，解析汽车通信的五大类别与运用

目前存在的多种汽车网络标准，其侧重的功能有所不同。按照系统的复杂程度、通信速率、必要的动作响应速度、工作可靠性等方面的因素，美国汽车工程师学会（SAE）将汽车数据传输网划分为A、B、C、D和E共5类。下表为汽车数据传输网的类型：

车载网络系统的分类

A类网络

A类网络是应用在“控制模块与智能传感器或智能执行器”之间的通信网络（子总线）。

该类网络特点是低传输位速率、低成本，A类的网络通信大部分采用UART（UniversalAsynchronous Receiver Transmitter，通用异步收发器）标准，目前还在应用的主要是LIN协议、TTP/A协议和丰田专用BEAN协议等。

B类网络

主要应用的B类总线标准有三种：低速CAN、J1850和VAN。

低速CAN是B类总线的国际标准，以往广泛适用于美国车型的J1850正逐步被基于CAN总线的标准和协议所取代。

C类网络

由于高速总线系统主要用于与汽车安全相关，以及实时性要求比较高的地方，如动力系统等，所以其有高传输速率，通常在“125kbit/s～1Mbit/s”之间。可支持实时的周期性的参数传输，高速网络主要用于动力控制系统、电子制动系统等。

D类网络

汽车信息娱乐和远程信息设备，特别是汽车导航系统，需要功能强大的操作系统和连接能力。目前主要应用的几种D类总线协议见下表。

汽车多媒体网络和协议分为三种类型，分别是低速、高速和无线，对应SAE的分类相应为IDB-C、IDB-M和IDB-W，其传输速率为250kbit/s～100Mbit/s。

低速用于远程通信、诊断及通用信息传送，IDB-C按CAN总线的格式以250kbit/s的位速率进行信息传送。

高速主要用于实时的音频和视频通信，如MP3、DVD和CD等的播放，所使用的传输介质是光纤。

无线通信方面，采用蓝牙规范。

E类网络

E类网络主要面向乘员的安全系统，其主要用于“安全气囊系统”。主要作用为：连接气囊、控制电脑、加速度计、安全传感器等装置，为被动安全提供最佳保障。目前已有一些公司研制了相关的总线和协议，典型的安全总线标准如宝马公司的Byteflight。

Byteflight协议基于灵活的时分多路TDMA协议，以10Mbit/s的速率传送数据，光纤可长达43m。不仅可以用于安全气囊系统的网络通信，还可用于X-by-Wire系统的通信和控制。其结构能够保证以一段固定的等待时间专门用于来自安全元件的高优先级信息。利用Byteflight可以连接和收集前座保护气囊、后座保护气囊以及膝部保护气囊等安全装置的信号。在紧急情况下，这种决定性的措施对安全发挥最佳的保护效果。

车载网络系统在汽车上的应用

车载网络系统在汽车上的应用非常多，按照应用系统加以划分的话，车载网络大致可以分为4个系统：动力传动系统、车身系统、安全系统和信息系统。

动力传动系统

在动力传动系统内，利用网络将发动机舱内设置的模块连接起来，在将汽车的主要因素——行驶、停止与转弯这些功能用网络连接起来时，就需要高速网络。

动力CAN数据总线连接3块电脑，它们是发动机、ABS/EDL及自动变速器电脑。在动力传动系统中，数据传递应尽可能快速，以便能及时利用数据，所以需要一个高性能的发送器。

CAN数据总线连接点通常置于控制单元外部的线束中，但在特殊情况下，连接点也可能设在发动机电控单元内部。

车身系统

与动力传动系统相比，汽车上的各处都配置有车身系统的部件，线束长，容易受到干扰。防干扰的措施是尽量降低通信速度，通过增加节点的数量，保证通信速度不受影响。在车身系统中，因为担负着人机接口作用的模块、节点的数量增加，所以与性能（通信速度）相比，更倾向于注重成本。

安全系统

安全系统是指根据”多个传感器的信息“使安全气囊启动等的控制系统。由此使用的节点数将急剧地增加。对此系统的要求是成本低、通信速度快、通信可靠性高。

信息（娱乐、ITS）系统

对信息系统通信总线的要求是容量大、通信速度非常高。面向21世纪的控制系统、高速车身系统及主干网络等，意味着将会有不同的网络并存，为了实现即插即用，都将各个局域网与总线相连，根据汽车的平台选择并建立所需要的网络。典型的车用网络如下图所示：