汽车相关的通信网络,可分为车内有线连接网络和车外无线连接网络。随着智能网联汽车的发展,对车辆内、外通信的需求越来越高,也推动着车内网络和车外网络的发展。
这里先简单梳理下车内网络技术-车载网络的现状及未来发展趋势。
车联网的概念和含义
02通信网络基础
不管是汽车通信网络还是其他通信网络,都是相通的。在开始介绍车载网络之前,先简单了解下通信网络的基础知识。
2.1 通信基本要素
通信,就是实现设备间的数据交换。要实现通信,需要包含三个基本要素:通信设备、传输介质和通信数据。
通信设备,可大致分两大类:一是,需要进行数据交换的通信主机;二是,在通信主机之间,起到对数据进行解析、收发、储存和转发等作用的中继设备,如网卡、交换机、路由器等。
传输介质,是实现数据传输的桥梁,是数据在传输过程中的载体。传输介质可以是有线的,如电线、光纤,也可以是无线的,如电磁波。
通信数据,是通信的具体内容。数据在传输过程中,需要对数据进行分组、分段、转化等,体现在数据的不同表现形式,如报文、帧、比特等。
2.2 通信网络形式
为了描述方便,把通信设备抽象为节点,把它们之间的传输介质抽象为链路。各个节点通过链路进行连接,就形成了网络。
节点与链路的连接方式可以有多种,如点对点、总线型、环形、星形、树型等,通常用拓扑图表示。
网络拓扑类型
2.3 数据通信实现
要实现通信,除了通信基本要素,并连接形成网络,通信双方还需要对通信数据传输过程、数据接收发送等达成一致,以实现数据准确、高效的收发。这种制定的一组相互商定的规则,就是通信协议。
为了通信实现过程的管理和封装,基于层制定相关通信协议,国际标准化组织(ISO)采用了分层的结构化技术,提出了开放式系统互联通信参考模型(OSI模型),从功能和逻辑上对通信过程进行分层。
OSI模型,包括物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层共7层。OSI模型不是一组规则,它是理解网络如何运作的工具。在实际的各种通信网络,其分层会有所不同。
对于各种具体通信网络的形成和发展,一般由相关企业发起,再形成联盟或组织来推广协议。当采用的公司多了,形成了事实性标准,再由行业或国际标准化组织进行收编,形成行业或国际标准。
OSI参考模型
2.4 通信网络指标
评价通信网络的指标主要有:数据传输速率、通信距离、数据传输可靠性,以及成本和安装维护的难易程度等。
一般用带宽表示通信网络数据传输能力,指单位时间内通过网络中某个节点的最高数据率。常用单位为比特率(bps),即单位时间传输的位数。
另外,通信网络也需要考虑网络诊断、网络管理、通信时延迟等问题。
03传统车载网络
3.1 车载网络分类
目前各个国家和公司存在多种车载网络标准。美国汽车工程师学会(SAE)按照汽车上网络系统的性能,把汽车网络划分为不同的等级标准,即A类、B类、C类、D类和E类。