传统汽车总线传输通讯技术的比较

当前的主流汽车混合网络主要由诸如CAN,LIN,FlexRay,MOST和LVDS的车辆网络总线组成。这些网络标准都是由汽车行业制定的。
它们是相对封闭的标准,很难与外部设备和网络服务连接。它们具有汽车行业的强大特性。
CAN(控制器局域网)是德国BOSCH公司于1983年开发的共享两线串行通信总线。最大传输速率为1MBit / s。
它具有无损仲裁,分布式实时控制,可靠的错误处理和检测机制等特点。另外,ISO标准化组织对CAN通信进行了标准化。
因此,CAN网络目前是车辆通信的骨干。 CAN网络的优点是低成本和高可靠性。
可用于汽车动力系统,底盘和车身电子领域。缺点是CAN总线为共享总线,通讯速率较低,无法满足汽车总线日益增长的带宽需求。
要求。 CANFD(CANwithFlexibleData-Rate)是博世于2011年发布的CAN的替代总线。
它继承了CAN总线的大多数特性,弥补了CAN总线带宽和数据长度的不足。区段的数量增加到64位,并且最大通信速率可以达到8MBit / s甚至更高,这显着提高了通信速率并降低了总线负载。
CANFD可以与传统的CAN网络兼容。因此,汽车中的当前控制网络正逐渐从CAN网络迁移到CANFD网络。
LIN(本地互连网络)通信技术于2001年在汽车工业中使用。作为CAN网络的补充,它还属于低成本的串行总线技术。
LIN总线网络采用单主机和多从机模式架构,并使用单条信号线。对于传输,主节点和从节点之间有特定的通信规则。
仅当主节点需要它时,从属节点才可以在不进行总线仲裁的情况下发送信息。 LIN总线的主要优点在于,与CAN总线相比,其成本更低,带宽不到20KBps,主要用于带宽要求较低的舒适系统中。
FlexRay于2005年应用于汽车领域,是继CAN和LIN之后的新一代汽车控制总线技术。它也是带宽高达10Mbps的共享总线技术。
它是可确定时间的分布式时钟同步,是一种容错总线标准。 FlexRay的主要优点是它具有比CAN总线更高的带宽,并且可以满足关键汽车应用的要求。
但是,作为共享总线技术,其成本非常高。它仅适用于豪华车的线控系统(例如悬架控制,变速控制,制动控制,转向控制等)。
MOST(MediaOrientedSystemsTransport)是德国MOST合作组织(MOST合作小组)于2001年制定的针对汽车领域的多媒体应用通信标准,旨在解决传统总线不适用于汽车娱乐信息传输的缺点。由于MOST通信的物理层采用光纤传输,并采用环形网络拓扑结构,因此其线束重量轻,抗干扰性强,带宽高,信号衰减小。
最新的MOST-150标准速率可以达到150MBit / s,并且可以同时传输。音频和视频流数据,文件数据等。
目前,MOST的带宽性能可以满足汽车的需求,但其可扩展性差,技术开发周期长,专利技术的成本昂贵,很难推广,并且仅用于高端车辆。尽管LVDS(LowVoltageDifferentialSignaling)不是专门为汽车行业设计的,但其成本低于MOST技术,最大带宽为655Mbps。
它是低压差分高速信号标准,受到许多普通制造商的青睐。 ,被视为MOST技术的替代产品。
但是,LVDS技术也存在严重的缺陷。为了满足汽车的严格电磁兼容性(EMC,Electromagnetic Compatibility)和电磁干扰(EMI,EMI)的要求,其传输电缆增加了较厚的传输屏蔽层,从而增加了车辆的重量。
就传输协议而言,LVDS是一种点对点的图像传输技术。每个接口只能有一个摄像机或一个视频输出端口,这严重限制了扩展性能。
以下是这些的比较。