《CAN终结》课件

《终结》CAN探寻汽车电子市场未来的发展方向了解技术在汽车应用中的演变趋势从,CAN总线技术的角度深入分析各类总线技术的优缺点为您的下一代汽车电子设计提,,供全面的参考课件简介概括内容教学目标本课件全面介绍总线技帮助读者深入理解总线技术PPT CAN CAN术的发展历程、特点、优势及应的现状和未来趋势并探讨可替代,用领域同时分析了总线技术的新兴网络技术,CAN的局限性和面临的挑战知识点涵盖包括总线的基础知识、发展历程、技术特点、应用领域、局限性以及CAN替代技术等多个方面什么是总线？CAN总线定义总线通信特点总线数据帧CAN CAN CAN总线（）总线采用多主机总线结构，支持多个总线通过标准和扩展数据帧在节点设CAN ControllerArea NetworkCAN CAN是一种面向现场总线应用的串行通信总线系节点设备并行通信具有高可靠性、高实时备间传输控制信息和状态数据实现设备间,,统，广泛应用于汽车电子、工业自动化等领性和低成本等特点的实时监控和协调域总线发展历程CAN年19831公司开发并发布协议旨在用于汽车电子系统领域Bosch CAN,年19862总线标准正式发布并逐步在汽车行业推广应用CAN,年19933总线标准发布拓展了总线性能和应用范围CAN

2.0,年代20004总线被广泛应用于工业自动化、医疗设备等领域CAN总线协议经过近年的发展已成为汽车电子、工业控制等领域广泛应用的现场总线技术标准从公司最初的设计到后续版本的标准发CAN40,Bosch,布和应用拓展总线逐步成为连接工业设备和电子系统的重要通信纽带,CAN总线的特点CAN实时性强可靠性高12总线具有高度的实时性和优先级机制可快速传输数据总线采用差分传输技术具有出色的抗干扰能力可靠性CAN,,CAN,,满足实时要求高简单灵活成本低廉34总线拓扑结构简单节点增减灵活便于系统扩展和维总线硬件电路简单芯片价格相对较低具有良好的成本CAN,,CAN,,护优势总线的优势CAN高可靠性低成本总线采用差分信号传输耐抗干扰总线采用简单的双绞线连接方式CAN,CAN,能力强通信鲁棒性高能有效保障系统硬件成本较低在大规模应用中具有明,,,的稳定性及安全性显的成本优势高灵活性实时性强总线采用分布式的通信架构可支总线采用事件触发的通信机制能CAN,CAN,持多种拓扑结构具有良好的可扩展性够快速响应紧急事件保证关键任务的,,和兼容性实时性总线的应用领域CAN汽车领域工业自动化医疗设备农业机械总线被广泛应用于汽车总线可靠性强实时性好总线在医疗设备如呼吸总线被应用于拖拉机、CAN CAN,,CAN CAN电子系统如动力总成控制、在工厂设备、工业机器人、楼机、体温计、病床等领域得到收割机等农业机械的电子控制,轮胎压力监测、座椅调节等宇自动化等领域得到广泛应运用提高了数据传输的安全系统中提高了设备的协同工,,,提高了系统集成度和可靠性用性和可靠性作能力总线技术局限性CAN单总线架构传输速率限制总线采用单总线结构带来了最高传输速率为无CAN,CAN1Mbps,可靠性和线缆成本的问题难以满法满足某些实时性要求高的应用,足高可靠性的应用需求场景比如自动驾驶等,扩展性限制安全性局限总线节点数量有限难以满足总线缺乏独立的安全机制容CAN,CAN,不断增加的设备连接需求且网易受到来自总线上其他节点的攻络规模增大会带来总线负载和延击安全隐患较大,迟上升的问题总线面临的挑战CAN成本问题带宽限制安全隐患扩展性问题总线硬件和软件的成本高速总线最高传输速率总线本身没有内建的安总线网络节点数有限难CANCANCANCAN,较高这限制了其在一些价格为无法满足对实时性全性机制容易受到黑客攻击以应对不断增加的设备数量和,1Mbps,,,敏感型应用中的普及和带宽要求较高的应用场景威胁整个系统的安全复杂性总线替代技术探索CAN以太网技术技术5G12基于以太网的车载网络标准如技术凭借更高的带宽、更低5G、的延迟和更可靠的连接能满足TCN ARINC664Part7,和等能提供更高智能汽车对网络的需求PROFINET,的带宽和更强的实时性技术TSN3时间敏感型网络技术为以太网提供确定性通信能力有望成为下一TSN,代车载网络技术基于以太网的TCN基于以太网的（）是一TCN TrainCommunication Network种新兴的车载通信技术它采用以太网作为底层传输协议，提供高速、高带宽的数据通信能力，可满足未来车载网络对实时性、可靠性和实时性的需求通过标准化的以太网协议在车内外TCN实现高速数据交换技术特点TCN以太网技术基础基于广泛应用的以太网技术标准，充分利用其高带宽、低延迟和低成本等优势TCN时间敏感性在标准以太网的基础上增加了时间同步和确定性传输机制，满足工业控制等领域的实时TCN性要求工业自动化技术广泛应用于工厂自动化、工艺控制、机器人等工业控制领域，满足高可靠性和确定TCN性需求在汽车领域的应用TCN汽车电子控制系统自动驾驶技术车载信息娱乐技术在汽车中广泛应用为车载电子控可以支持海量传感器数据的高速实时技术支持多媒体数据的高带宽传输为TCN,TCN TCN,制系统提供高速、低延迟的实时通信传输为自动驾驶汽车的感知和决策提供基车载信息娱乐系统提供流畅的视频音频体,/础验基于以太网的ARINC664Part7是基于以太网的航空通信标准为航空系统提供支持它ARINC664Part7,采用具有时间确定性的开放以太网技术能够满足航空系统对实时性、可靠性和,安全性的苛刻要求采用时隙同步以太网技术提供确定性的时间延迟确保关ARINC664Part7,,键航空数据能够在规定时间内传输完成这种基于时间确定性的以太网技术使,其能够替代传统的航空数据总线为未来航空电子系统提供新的选择,的优势ARINC664Part7高带宽实时性基于以太网采用时间触发的同步通信机制确ARINC664Part7,技术可提供高达的带宽保关键航空任务的实时性和确定,1Gbps,满足航空电子系统对大容量数据性传输的需求可靠性兼容性通过双冗余链路和专用网络交换与、ARINC429MIL-STD-机实现高可靠性确保关键数据的等传统航空总线无缝兼,1553B安全传输容可平滑过渡,在航空领域的应用ARINC664Part7全业务型通信支持机载数据通信的各种业务包括语音、视频、传感器等多种业务类ARINC664Part7,型的传输高可靠性网络基于以太网技术的提供了冗余链路、时间同步等功能实现高可用性的ARINC664Part7,机载网络符合行业标准得到了民航业内的广泛认可符合航空器通信系统的各项监管要求ARINC664Part7,基于以太网的PROFINET是基于以太网的工业以太网通信协议专为工业自动化和控制系统而PROFINET,设计它提供高速、实时的通信支持各种设备无缝互联是当前工业自动化领域,,应用最广泛的以太网技术标准之一采用标准以太网技术具有高度集成度和可扩展性能够满足苛刻的工PROFINET,,业环境要求在工厂自动化、过程控制、楼宇自动化等工业领域广泛应用,技术特点PROFINET实时性强易集成可实现亚毫秒级的实时数据交换满足工业自动化基于标准以太网技术可与各种工业设备无缝集PROFINET,PROFINET,对快速响应的需求成可靠性高维护简单提供多重冗余机制确保工业生产环境下的传输安的即插即用特性可大幅降低系统维护和配置的复PROFINET,PROFINET全可靠杂度在工业控制领域的应用PROFINET工厂自动化机器人控制过程控制为工厂生产线提供高速、实时可以精准控制各种工业机器人在化工、电力等工业过程中提PROFINET PROFINETPROFINET的通信，支持设备之间的无缝集成，提高了和自动化设备确保高度协调和可靠的运供可靠的现场总线通信满足工艺控制的实,,生产效率和灵活性行时性和精确性要求技术在汽车电子中的应用5G技术在汽车电子领域展现出广泛应用前景其高带宽、低延5G时、大连接等特点可支持车载信息娱乐、自动驾驶、车联网等应用将推动车载信息系统向更智能、更互联的方向发展5G但部署仍面临一些挑战如频谱资源、网络安全、成本等问题有5G,待进一步解决未来车载应用需要产业链各方通力合作推动标5G,准制定和技术创新技术优势和挑战5G技术优势技术挑战5G5G网络具有超高速度、超低时延、广覆盖范围等优势这使其能网络部署成本高昂需要大量基站建设同时频谱资源受限需5G5G,,够支持复杂的车载应用场景如车载娱乐、自动驾驶等要解决频谱利用效率的问题此外网络安全性也面临挑战,,5G车载以太网技术发展趋势实时性提升1基于时间敏感的网络技术，如，可显著提高车载以太网的实时性能TSN带宽扩展2以太网迭代升级，带宽从百兆到千兆再到万兆，满足车载信息化需求安全可靠3端到端的网络安全机制保障车载系统安全，同时满足可靠性要求标准化应用4基于统一标准和协议，实现跨领域、跨厂商的互通互联车载以太网技术正朝着实时性提升、带宽扩展、安全可靠、标准化应用等方向发展这些趋势体现了以太网技术在满足日益复杂的车载信息化需求方面的潜力技术标准介绍TSN时间敏感网络（）关键特性TSN是时间敏感网络时间同步、资源预留、优先级等TSN IEEE

802.1标准的集合通过同步时间和确定机制确保关键数据低延迟高可靠,性数据传输实现实时性传输应用场景工业自动化、车载网络、音视频传输等对时间敏感的领域广泛应用技术在车载网络中的应用TSN时间敏感型网络（）面向汽车应用的特性典型应用场景TSN是基于以太网的新型车载网络技术能•保证数据传输的确定性和时间性技术广泛应用于汽车电子控制、车载TSN,TSN够满足车载网络对时间关键、高可靠性的需信息娱乐、先进驾驶辅助系统等领域为车•提高网络带宽利用率和传输效率,求载网络提供高性能、低延迟的传输服务•增强系统的健壮性和可靠性车载信息网络发展方向朝向集中化管理向高可靠性发展融合软硬件资源实现全域可视化车载信息网络正逐步从分散式为确保关键功能的高可靠性和车载系统正整合软件和硬件资通过传感器网络和云计算，车架构向集中化管理过渡，实现安全性，车载网络正以时间敏源，实现感知、决策、执行一载信息网络正向全域可视化、对总线、网络、计算资源的统感网络技术为基础，采用冗余体化，提高系统响应速度和操智能决策的方向发展，提升驾一调度和高效利用设计等方式提高稳定性控性驶体验车载信息网络标准化进程标准化的重要性统一的网络标准可确保不同制造商的设备和系统能够互联互通，提高整体系统的兼容性和可靠性跨行业协作汽车制造商、零部件供应商和技术公司需要密切合作，共同推动车载网络标准的制定和落实标准化进程标准的制定需要在技术成熟、市场需求和监管政策等多方面达成共识，是一个循序渐进的过程结语与展望车载信息网络技术不断发展与革新我们正迎来一个全新的智能互联时代这些,颠覆性技术的发展将带动车载网络架构重塑提升用户体验加快实现车路协同、,,自动驾驶等创新应用未来我们有望见证车载网络标准化进程不断深入为智能,,网联汽车的广泛普及奠定基础。