车载网络系统基础知识
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《车载网络系统》课程教学大纲课程代码:0806515005课程名称:车载网络系统英文名称:Vehicle Network System总学时:32 讲课学时:28 实验学时:4学分:2适用专业:车辆工程专业先修课程:大学计算机基础、单片机原理及应用、汽车电子电气一、课程性质、目的和任务本课程是车辆工程(车辆电子电气方向)的专业课程。
其目的是使学生掌握车载网络系统的主流协议标准的内容、分类,车载网络的基本结构特点,车载网络技术在汽车电子控制系统中的应用。
通过课程学习,要求学生了解车载网络系统的概况与发展、车载网络系统主流协议标准;掌握车载网络系统的分类,基本结构特点、应用方案;掌握车载CAN总线网络系统的测试、设计与应用;培养学生分析问题与解决问题的能力,培养学生一定的动手能力,为进一步学习专业知识以及毕业后从事专业工作打下必要的基础。
二、教学基本要求本课程以车载网络系统为研究对象,以主流车载网络标准的内容及其应用为教学重点。
学完本课程应达到以下基本要求:(1) 了解计算机网络与通信技术、现场总线技术的基础知识。
(2) 了解车载网络系统的概况、车载网络系统的分类,基本结构特点。
(3) 熟悉车载网络系统主流协议标准(CAN LIN FlexRay、Byteflight、TTP/C、TTCAN MOST等)的主要内容。
(4) 掌握车载网络系统的应用方案并能结合所学知识进行实例分析。
(5) 掌握车载CAN总线网络系统的信号、数据测试方法。
(6) 掌握车载CAN总线网络系统的软硬件设计与应用。
三、教学内容及要求1.绪论了解计算机网络与通信技术、现场总线技术的基础知识;了解车载网络系统的概况;掌握车载网络系统的分类,基本结构特点。
2. 车载网络系统主流协议标准掌握车载控制器局域网CAN总线的分层模型,数据链路层与物理层技术规范要点与网络构建;了解车载局部连接网络LIN的主要内容;了解基于时间触发的车载网络协议标准FlexRay、Byteflight、TTP/C、TTCAN的主要内容;了解车载多媒体网络MOST的主要内容。
车载网络通信基础知识目录一、基础概念 (2)1. 车载网络通信的定义 (3)2. 车载网络通信的重要性 (3)3. 车载网络通信的发展历程 (5)二、基本原理 (6)1. 车载网络通信的协议层次结构 (7)2. 数据传输方式 (9)2.1 串行传输 (11)2.2 并行传输 (12)3. 车载网络通信的拓扑结构 (13)3.1 星型拓扑 (14)3.2 总线拓扑 (16)3.3 环型拓扑 (17)3.4 网状拓扑 (18)三、常用车载网络通信协议 (18)四、车载网络通信设备 (20)1. 车载通信控制器 (21)2. 车载通信接口 (22)3. 车载通信线缆 (23)4. 车载通信设备故障诊断与维修 (25)五、车载网络通信系统的应用 (26)1. 汽车电子控制单元的通信 (28)2. 车辆网络化控制系统 (29)3. 车载信息服务系统 (30)4. 车载导航与娱乐系统 (31)六、未来发展趋势与挑战 (32)1. 车载网络通信技术的创新 (33)2. 车载网络通信的安全性问题 (35)3. 车载网络通信的标准化与互操作性 (36)4. 车载网络通信在智能交通系统中的应用 (37)一、基础概念车载网络通信技术:车载网络通信技术是指在汽车内部,通过各种通信协议和设备,实现车辆内部各个系统之间以及车辆与外部环境之间的数据传输和信息交互的技术。
通信协议:通信协议是车载网络通信的基础,它规定了车辆内部各个系统之间以及车辆与外部环境之间的数据传输格式、通信速率、可靠性等方面的要求。
车载通信设备:车载通信设备包括车载以太网、车载CAN总线、车载FlexRay总线、WiFi等,它们是实现车载网络通信的关键组件。
车载网络拓扑结构:车载网络拓扑结构是指车辆内部各个系统之间的连接关系和组织方式,常见的拓扑结构有星型、总线型和环型等。
车载网络通信协议栈:车载网络通信协议栈是指为实现车载网络通信而建立的一组层次化的协议,包括物理层、数据链路层、网络层、传输层和应用层等。
汽车车载网络技术详解(修订版)习题库第一章车载网络系统基础知识 (1)第二章CAN总线传输系统 (2)第三章子总线系统 (5)第四章网关与诊断总线 (7)第五章光学总线系统 (7)第六章以太网与FlexRay总线 (10)第七章大众奥迪车系车载网络系统 (11)第八章丰田多路通信系统 (12)第九章通用车系车载网络系统 (12)第十章汽车车载网络系统检修 (13)第十一章车联网 (14)第一章车载网络系统基础知识一、填空题1.导线长度和插接器数量的增加不但占据、增加装配和维修的、提高,而且妨碍整车可靠性的提高。
2.车载电控系统经历了、和三个阶段。
3.,就是指在一条数据线上传递的信号可以被多个系统共享,从而最大限度地提高系统整体效率,充分利用有限的资源。
4.通过接口连接不同设备时有和两种连接方式。
5.如果将传输路径的控制功能主要分配给其中一个设备,则该设备就变为,而其他设备仅具有副控功能,因而,具有副控功能的这些设备亦称。
6.协议三要素是指、和。
7.总线上的比特编码(比特表示)可以通过、和和实现。
8.车用网络大致可以分为4个系统:、、、。
二、选择题1.以下()不是车载网络系统组成。
A.传输媒体B.拓扑结构C.通信协议 D .数据总线2.通过一个转发器将每台入网计算机接入网络,每台转发器与相邻两台转发器用物理链路相连,此为()。
A.环形网拓扑结构B.星形网拓扑结构C.总线形网拓扑结构D.三角形网拓扑结构3.以一台称之为中心处理机为主组成的网络,各种类型的入网机均与该中心处理机有物理链路直接相连,此为()。
A.环形网拓扑结构B.星形网拓扑结构C.总线形网拓扑结构D.三角形网拓扑结构4.将所有的入网计算机通过分接头接入一条载波传输线上,此为()。
A.环形网拓扑结构B.星形网拓扑结构C.总线形网拓扑结构D.三角形网拓扑结构5.以下()不是通信协议的三要素。
A.语义B.语法C.语序D.定时规则6.用来控制智能雨刮、自动空调等系统的是()类网络。
车联网系统架构及其关键技术研究一、概述随着信息技术的飞速发展,车联网(Internet of Vehicles, IoV)作为物联网的重要组成部分,已经成为智能交通系统、智慧城市等领域的研究热点。
车联网系统架构是实现车与车、车与路、车与人、车与互联网之间全面信息交互的关键基础设施,其研究和发展对于提高道路交通效率、保障行车安全、推动汽车产业智能化升级具有重要意义。
车联网系统架构涉及多个领域的技术融合,包括无线通信、传感器网络、云计算、大数据处理、人工智能等。
本文旨在全面梳理车联网系统架构的基本构成,深入探讨其关键技术,包括信息感知与采集技术、信息传输与交换技术、数据处理与应用技术等,以期为车联网技术的进一步发展提供理论支撑和实践指导。
本文首先介绍车联网系统的基本定义、发展历程及现状,分析车联网系统架构的组成要素及其相互关系。
重点讨论车联网中的关键技术,包括无线通信技术、传感器技术、数据处理技术和安全技术等,并分析这些技术在车联网系统架构中的应用与挑战。
展望车联网系统的未来发展趋势,提出促进车联网技术持续创新和应用推广的策略建议。
1. 车联网的定义与背景车联网(Internet of Vehicles,IoV)是指通过先进的信息和通信技术,实现车辆与车辆、车辆与基础设施、车辆与行人以及车辆与互联网之间的全方位、实时信息交互和智能化协同控制,从而构建一个安全、高效、节能、环保的智能交通系统。
车联网技术融合了物联网、云计算、大数据、人工智能等多个领域的最新发展成果,为汽车产业和交通运输行业带来了革命性的变革。
随着全球经济的持续发展和城市化进程的加速推进,交通拥堵、道路安全、能源消耗和环境污染等问题日益凸显。
车联网技术的出现,为解决这些问题提供了新的途径。
它通过将车辆与各种传感器、设备和系统连接起来,实现了对交通状况的实时监测、预警和调度,提高了交通系统的智能化水平和运行效率。
同时,车联网技术的发展也受到了各国政府的高度重视和大力支持。
第1章车载网络系统基础知识习题答案1.按照你的理解,说一说汽车为什么要使用网络系统?答案要点:很多汽车采用了多个电控系统,如果每一个电控系统都独立配置一整套相应的传感器、执行器,势必造成导线、插接件数量的不断增多,使得在有限的汽车空间内布线越来越困难,线束和插接件的增加使得汽车维修人员对车辆进行故障诊断和维修的难度增加;同时油耗增加,成本提高。
为了提高汽车综合控制的准确性,控制系统也迫切需要输入、输出信号/数据共享。
当电控模块共享输入信息时,就能对汽车进行更为复杂的控制。
为了简化线路,提高各电控单元之间的通信速度,汽车制造商开发设计了新的总线系统,即车载网络系统,把众多的电控单元连成网络,其信号通过数据总线的形式传输,可以达到信息资源共享的目的。
2.说明典型车载网络系统的组成。
答案要点:通常汽车网络结构采用多条不同速率的总线分别连接不同类型的节点,并使用网关服务器来实现整车的信息共享和网络管理。
3.车载网络系统在汽车上的应用有哪些?答案要点: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,车用网络大致可以分为4个系统:动力传动系统、车身系统、安全系统、信息系统。
4.解释CAN、多路传输、数据总线的含义。
答案要点:CAN(Controller Area Network,控制局域网),是国际上应用最广泛的现场总线之一。
最初,CAN被设计作为汽车环境中的微控制器通信,在车载各电控装置ECU之间交换信息,形成汽车电子控制网络。
多路传输用SWS(Smart Wiring System)表示,是指在同一通道或线路上同时传输多条信息。
事实上,数据信息是依次传输的,但速度非常快,似乎就是同时传输的。
数据总线是模块间运行数据的通道,即所谓的信息高速公路。
数据总线可以实现在一条数据线上传递的信号可以被多个系统(控制单元)共享,从而最大限度地提高系统整体效率,充分利用有限的资源。
5.什么是通信协议?常用的通信协议有哪些?答案要点:通信协议是指通信双方控制信息交换规则的标准、约定的集合,即指数据在总线上的传输规则。