Flex Ray——下一代汽车网络标准

    目前，世界上有多达十多种车辆网络标准，其中最主要的有控制器局域网CAN-BUS（ControllerAreaNetwork），局部互联协议LIN（LocalInterconnectProtocol），车辆多媒体网络IDB1394等。值得注意的是具有高速容错功能的FlexRay，它的发展非常迅速。FlexRay标准联盟的出现，以及面向对象联接的CANopen标准的广泛应用预示着汽车电子技术向智能化迈出了重要一步。

    汽车网络标准的发展

    国际上，在汽车工业巨头和电子信息技术公司的合力推动之下，国际标准化组织于1992年基于CAN-BUS发布了ISO11898标准，为日后汽车计算平台联盟和相关标准的出现奠定了工业化基础。CAN-BUS经过近20年的发展，目前在汽车动力总成中已占据85%的市场份额。2008年全球主要汽车生产厂商生产欧III/欧Ⅳ排放标准以上的汽车后，采用CAN-BUS的汽车即将超过95%，主要用于发动机、变速箱和仪表系统的互联。基于CAN和ISO11898标准，美国SAE（汽车工程学会）在10年前组织制定的SAEJ1939被认为是全球范围内最开放和最具响应力的汽车网络标准之一，在欧III以上的商用车型中100%采用J1939构造汽车计算平台。

    在国际CAN行业组织CiA的推动下，2002年国际标准化组织ISO又发布了简称为ISOBUS的国际标准ISO11783，ISOBUS、J1939和CANopen均是基于CAN-BUS的网络标准，这些标准的相互连接构成了面向未来的复杂汽车系统的网络计算平台，特别是CANopen对未来主导市场的环保汽车（混合动力汽车、电动汽车和燃料电池汽车）、多功能汽车、工程机械及客车车身控制网络起着决定性的作用。2005年起FlexRay联盟V2.1版本的规范发布，进一步推动了汽车计算平台向车辆安全控制系统方面标准化的发展。

    LIN作为CAN网络的补充，是一种低成本的通讯标准，1998年由国际上著名的汽车厂商和电子厂商在德国组成了LINBUS联盟组织，LINBUS主要用于车内灯光、后视镜和座椅调节等非安全性部件的互联。IDB1394和MOST总线则是目前为汽车多媒体网络和消费类电子产品的互联建立的平台型标准。

    SAE（美国汽车工程师协会）按照速率将汽车网络分为A、B、C三类。A类总线为低速总线，目前的代表为LIN协议，采用SCI和UART等通用硬件接口，传输速度最高可达20kbps。B类总线传输速率在10~125kbps之间，当前主流协议为CAN（ISO11898）、SAEJ1850等。欧洲市场采用的B类网络协议是CAN，CAN分为低速和高速两部分，高速CAN属于C类网络协议。C类总线传输速率在125kbps~1Mbps之间主要用于与汽车安全相关以及对实时性要求很高的地方。

    从车辆工程角度上看，CAN的速率、可靠性和成本指标在汽车的动力系统总成中应用是最为适宜的。但对于安全等级需求更高的系统,如转向控制和制动系统及安全气囊的网络互联问题则应制定一个新的标准，这就是FlexRay。CAN的成功应用及FlexRay的标准开发推动了新的X-by-Wire车辆系统设计思想的完善，也导致了车辆系统对信息传送速度尤其是对故障容错与时间确定性的需求的不断增加。FlexRay通过在确定的时间槽中传递信息，以及在两个通道上的故障容错和冗余信息的传送，满足了这些新增加的要求。

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