關于汽車電子新型網絡架構的發展

趙明淵

摘 ?要：汽車作為日常出行的交通工具，因為具有簡單、方便、舒適的特點，越來越普及，已經接近于平民化。由于我國經濟的高速發展，人們在駕駛汽車的時候，已經不單單是要求汽車具有的代步功能，更加注重汽車內部的空間結構、舒適程度以及性能上強悍和整體的經濟性，這一點在公交汽車或者以河南龍頭品牌宇通客車為代表的長途客運大巴上，表現得更加突出。文章就淺談關于汽車電子新型網絡架構的特點和發展。

關鍵詞：汽車電子;電子架構;網絡

中圖分類號：V243 ? ? ? ? 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2019）18-0069-02

Abstract： As a means of transportation for daily travel， cars are becoming more and more popular because of their simplicity， convenience and comfort. Due to the rapid development of China's economy， when driving a car， people not only require the car to have the function of transportation， but also pay more attention to the internal spatial structure， comfort， performance and overall economy. This in the bus or Henan leading brand Yutong bus as the representative of the long-distance passenger bus， the performance is more prominent. This paper briefly discusses the characteristics and development of the new network architecture of automobile electronics.

Keywords： automotive electronics; electronic architecture; network

隨著各種新型汽車的研發，智能汽車、電動汽車等普及使用，汽車內的電子元件愈發繁多和復雜，作為汽車發動機和電子系統總控制的汽車電子電控系統，關系著汽車的整體使用感覺和質量問題。所以人們在汽車電子方面一直投入極大的研究，用來提升汽車的整體使用情況。汽車電子新型網絡的架構就是重要的一環，相比較傳統的汽車網絡架構，有著太多的優點，確定、準時、安全和精確都是新型網絡架構中的功能特點。所以，汽車電子新型網絡的構建是非常有前景的。

1 汽車電子的概念

汽車電子的概念可以看成是車載汽車電子控制系統，汽車中所有的電子元器件和零件的統稱。汽車電子的作用有很多，對汽車的安全性和舒適性有著極大的提升，完美滿足人們對環境的需求，此外，汽車單子能使汽車具備豐富的娛樂性，電視、音樂、語音助手等都是娛樂性的一部分。汽車電子在很大程度上代表著汽車飛躍性發展的里程碑，也是衡量汽車發展水平的重要標志。曾經有一句流傳很廣的話，汽車能體現著一個國家高新技術的領域水平，說的就是汽車電子。

2 汽車電子的作用

關于汽車電子信息產品的市場，一直處于上升趨勢，并且由于車載網絡系統、車載遠程信息處理系統的發展和完善，我國的汽車電子也發展迅猛，汽車電子特點也就越來越多。

（1）汽車電子作為機電技術、網絡系統、監控系統和信息處理統融合的高新技術，整個汽車電子業隨著高新技術的發展，不斷進行發展和創新，電動公交汽車以及豐富多樣的車載電子系統就是很典型的例子。（2）智能化和節能化。由于國家對資源的使用采取可持續發展的戰略，對汽車電子信息技術要求的愈發嚴格，在能源、排放上更是施加了一條條規定，而且隨著技術的發展，對汽車電力技術的發展起到了極大的推進作用。汽車內部的各項零件和系統也趨向于智能化發展，并且已經開發普及使用的電動汽車和新型一百公里僅耗油一升的節能汽車也陸續研發并使用，汽車電子技術讓汽車子智能和節能化方面走的更遠。（3）汽車微處理器增加，零件變小。在整個汽車的部件中，尤其是公交汽車這種大型汽車，內部的微處理器越來越多，并且采取LIN、CAN的網絡化控制，簡單快捷并且不占太多的空間。如今汽車電子的造價已經占據一輛汽車總造價的三分之一。IC的功能也更加完善。同樣為了汽車電子的多樣化發展，汽車供電系統也要增加相應的供電量。（4）完善電控系統，提高動力效率。目前地面上的汽車生產廠商在發動機的生產中都采用了電子技術，電動汽車幾乎所有的控制系統都有電子技術的存在，并且電子技術的應用正在普及和提高。對于新興的電子技術也在加緊研制，包括電控高壓共軌柴油機和充氣壓燃發動機等，都有電子技術的身影。（5）線控技術。由于汽車電子技術的發展迅猛，線控技術已經不是可望而不可即的存在，如果線控技術替代機械系統，那么汽車的底盤變化超出想象，變形或許不是奢望。（6）智能網絡。綜合性的技術控制勢必是汽車電子的發展目標，集動力系統、車身控制、照明設備和自動導航于一身的電子技術都廣泛應用汽車上，實現了汽車的智能化駕駛。此外全電力和數據網絡將在汽車發展中變得至關重要。尤其是電動汽車和電動公共汽車，它的計算網絡和操作系統要具備新型能源管理網絡，來滿足汽車較高的安全和可靠性，但是由于線控轉向等有需要冗余系統設計，而要冗余系統設計復雜多樣，需要進一步突破。

3 汽車電子新型網絡的構架的功能

（1）新型網絡架構的概念。汽車電子系統性中，存在著很多的控制單位，即ECU，這些電子控制單位并不是相對獨立的，而是互相間進行協調運作，共同完成指令。控制單位要想協同作業，就必須建立通訊系統，使它們信息共享。現在的通訊手段通常就是網絡，通過車載網絡將電子系統互相聯通，進行綜合化信息管理。目前網絡的架構通常是CAN、以太網為主的網絡搭建結構。（2）新型網絡架構的作用。汽車電子新型網絡架構最大的功能就是對電子各個系統進行工作模式的改變，這是除日常數據闡述外最重要的功能。這種新型網絡的架構不論是混動車或者電動車，都可以發出指令，都能夠有效可控制其電子系統的工作狀態，讓它處于合適的休眠或啟動模式。通常情況下，電子系統的模式都啟動、修眠、待機、喚醒等模式，足夠讓人們選擇出適當的模式進行工作。（3）智能公交。將汽車電子和軟件系統商業化是必然的趨勢，尤其是公交系統中，通過建立智能化的公交指揮中心，遍布內外的公交監控系統，以及如雨后春筍般的各類智能公交電子站牌，都對公共交通能夠再次順暢的開展提供了必不可少的條件。智能公交的設立除了汽車本身自帶的各種聯網化的電子系統，能夠有效掌控汽車的具體情況和道路交通狀況，還能夠對汽車實際行駛的數據進行采集和定位，從而對于整個公交系統的有序運行提供了安全保障。另外，公共汽車還擁有自動播報，路線導航等功能，針對天氣情況還有空調的提供。并且公交的運行會在網上進行實時傳遞，緊密結合當下城市的實際情況，保證公眾能對公交的運行了如指掌，從而不影響公眾的出行體驗。

4 汽車電子新型網絡架構的現狀

事實上，我國主要的汽車生產企業都制定了智能網的汽車發展計劃，通過跨行業的合作，來達到智能網汽車的戰略目的，在未來的汽車市場占得先機。智能網汽車就是車輛網和智能化車輛的雙向聯合，實現人和車、車和路、路和后臺的緊密連接，實現全方位的信息共享，這也是自動駕駛汽車的一個基礎。

5 汽車電子新型網絡構架的趨勢

（1）一體化。汽車電子構架的發展趨勢有很多，最重要的莫過于汽車的網絡構架，必將成為汽車的重要支柱。由于汽車在面對網絡數據量的提升和網絡安全的情況下，還有汽車HAD的冗余要求，會催生汽車通過網絡來滿足運行的狀態和實際要求，從而推進數據總控制的進程。互聯網技術、數字技術和智能語音技術在汽車上的應用，相對于傳統的網絡技術，使得各個電子系統實現了有效的連接，達到了網絡數據一體化。（2）汽車和車企的數據共享。汽車電子新型網絡的架構會使得生產車輛的企業和汽車進行數據共享，如此一來，整個車企都會嚴格控制車輛的功能和安全情況，在發送和接收數據的國家網絡會連接車企的網絡平臺，第三方也可以進行數據訪問。這樣的好處是在手機上相關車輛的APP的詳細資訊會展開，并且在各大平臺的商店都能夠加載和優化，不僅對汽車的狀況和相關的使用注意事項有所了解，還可以在車企開放后臺數據后，對失蹤車輛進行追蹤。對于整個車企來說，保證汽車的質量和性能將會成為標準。（3）云端網絡與汽車的結合。汽車的信息管理中，車企單位和非車企單位都有著相關法紀法規的約束，所以在汽車電子網絡發展的現在，很多的信息數據都有希望在云端進行處理，通過大數據背景下的數據分析和處理，將會對汽車整體的數據進行整合，從而制定出相應的處理方案，實現汽車的自動啟停和自動出庫，甚至有自動駕駛的可能。（4）汽車電子新興網絡的雙向通訊。在現有的車載系統中，汽車已經實現對自身電子系統的自我檢車和系統的升級更新的工作，從而有效延長了汽車的使用壽命，并且還增強了產品的售后功能，優化了系統的參數。在這個過程中還能保證汽車的ECU和電子配件傳感器、執行器進行數據的交換和共享，這種汽車上擁有的雙向通訊可以用來給汽車的性能創新提供數據。事實上汽車的升級（OTA）和優化恰恰是自動駕駛的先決條件，它將有力推動汽車新功能的研發和汽車網絡數據的安全。也是引導汽車改革的關鍵，汽車使用壽命和安全性、功能性的諸多挑戰，都需要OTA。

6 汽車電子新型網絡架構的影響

現在發達的互聯網技術下，汽車的電子控制才算真正意義上的數據融合，這將汽車的電控性能真正提高到另一個層次，從而減少了汽車內電子配件的復雜程度，使整個電控系統在汽車內部的布局更加靈活自如，也為實現智能汽車和智能交通的目的鋪平了前進的道路。所以網絡化依然是汽車未來發展的道路，而汽車電子新型網絡的構架無疑是正在前進的路上采用總線和無線的結合，運用先進的信息技術和已經成熟的通訊技術，打造一個智能化、網絡化的交通系統，并且通過汽車內部的電子系統之間的網絡聯系，汽車與網絡的聯系，交通網絡化的全方位覆蓋，為自動駕駛的發展提供了機會，也為汽車網絡化的管理提供了可能。

7 結束語

汽車電子新型網絡的構架，不僅能對整個城市的交通規劃產生良好的促進作用，也能夠對汽車在面對各種道路交通環境中進行良好的應對，尤其是對交通信息和路況的監控，給汽車的安全帶來更多的選擇。同時汽車電子新型網絡可以對汽車電子系統進行監控和應對處理，即使在出現意外的情況下，也會有各種應急措施，安全氣囊、輪胎抱死等都有可能讓人轉危為安。同時我們也必須意識到，汽車電子新型網絡的架構雖然比較普及，但依然存在著不足，我們要深入研究通訊、信息、網絡技術，為實現智能駕駛做準備。

參考文獻：

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