基于CAN-FD的新一代汽車網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

傳統(tǒng)的車載CAN總線最高支持500 kbit/s的傳輸速率，每幀只能承載8 bytes的數(shù)據(jù)，由于傳輸速率和數(shù)據(jù)長(zhǎng)度的限制，在自動(dòng)駕駛和智能網(wǎng)聯(lián)對(duì)網(wǎng)絡(luò)通信的高要求背景下，使用傳統(tǒng) CAN 通信勢(shì)必會(huì)導(dǎo)致總線負(fù)載率過(guò)高從而導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)擁堵，傳統(tǒng)CAN總線通信的瓶頸逐漸凸顯。

2011年，為滿足帶寬和可靠性的需求，Bosch首次發(fā)布了 CAN-FD（CAN With Flexible Data-Rate）方案，CAN-FD繼承了傳統(tǒng)CAN總線的主要特性，使用改動(dòng)較小的物理層，雙線串行通信協(xié)議，依然基于非破壞性仲裁技術(shù)，分布式實(shí)時(shí)控制，可靠的錯(cuò)誤處理和檢測(cè)機(jī)制，在此基礎(chǔ)上對(duì)帶寬和數(shù)據(jù)長(zhǎng)度進(jìn)行優(yōu)化，將逐步取代傳統(tǒng)CAN成為下一代主流汽車總線系統(tǒng)，與車載以太網(wǎng)搭配構(gòu)建未來(lái)汽車的網(wǎng)絡(luò)骨架。

車聯(lián)網(wǎng)、V2X 和自動(dòng)駕駛對(duì)汽車網(wǎng)絡(luò)高帶寬、低延遲的高要求，使得以傳統(tǒng)CAN為骨架的汽車網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)已逐步退出歷史舞臺(tái)。

車載以太網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展為高帶寬提供了可能性，但車載以太網(wǎng)由于其點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信和非實(shí)時(shí)的協(xié)議特性使其無(wú)法滿足車控功能對(duì)高實(shí)時(shí)性和一對(duì)多通信的需求，而 CAN-FD 基于傳統(tǒng)CAN 的核心特征，繼承了總線仲裁和廣播通信特性，非常適用于車控信息的交互。利用 CAN-FD 與車載以太網(wǎng)的協(xié)議特征，主機(jī)廠已構(gòu)建出以CAN-FD和車載以太網(wǎng)為網(wǎng)絡(luò)骨架的新一代智能汽車的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。

車載以太網(wǎng)在一汽的量產(chǎn)車型上也已得到應(yīng)用，用于實(shí)現(xiàn)了安全防護(hù)、車況查詢、遠(yuǎn)程控制、手機(jī)泊車、移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)、WiFi 功能、定位導(dǎo)航、信息推送方面功能。在該車型上，以車載以太網(wǎng)和 CAN-FD 為主干網(wǎng)絡(luò)，研發(fā)工程師搭建了面向服務(wù)的集信息域、互聯(lián)域、自動(dòng)駕駛域、底盤域的多域融合的新一代整車網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。