车内通信网络是什么？

车内通信网络指基于 CAN、LIN 等传统通信技术建立的使得车内传感器、控制器 与执行器(ECU)之间进行及时可靠的数据传输、处理和决策的通讯网络。

在汽车行 业早期，车内网络架构采用的都是点对点的通信模式。但随着汽车智能化和自动化 程度加深，功能愈加丰富，单车 ECU 和导线数量大幅增加。传统的点对点架构下一 辆车的导线长度可达数千米，节点可达上千个。一方面线束的采购和装配成本大幅 增加，另一方面也加剧了对车内有限空间的消耗。 点对点通信到汽车总线，复杂度大幅降低，可靠性及可维护性大幅提升。

点对点的 通信模式下，动力及车身控制中的各个功能单元都要与仪表盘进行一对一连接，各 动力功能单元之间也需要相互连接，线束繁多，布线复杂。以 CAN 为代表的总线技 术问世后，动力单元可连接到一条动力 CAN 上接到仪表盘，车身单元连接到车身 CAN 上接到仪表盘，线束的数量和结构大大简化。传统点对点式的通信架构下汽车 每增加一个新功能就需要对应增加一个 ECU，增加电线和线束布线，并嵌入相应的 硬件和软件，效率低且可操作性差。而分布式架构如 CAN 总线可协助车辆实现最 高减重 45kg 公斤并节约空间。相比于点对点式的通信模式，分布式架构优势在于： 1）允许紧密联系的功能部署在一个 ECU 上从而更简单地集成到网络上；2）损坏替 换很方便；3）应用层协议和数据定义统一，任何遵循协议的供应商所生产的控制单 元都可轻易添加或拆除，几乎不需要硬件和软件的修改适配，灵活性强，设计成本 低。

汽车总线技术发展历史早，迭代周期长，固化传统供应链及运作模式难以适应更 快的开发需求。早在 1986 年博世便提出 CAN 总线技术，至今其仍是应用最广的 汽车总线技术，并且在进行更新迭代。2015 年，传输速率 5Mbps 的 CAN-FD 国际ISO 标准推出，2021 年 CiA（CAN in Automation）发布 CiA 610-1 规范（第三 代），传输速度可达 10Mbps 的 CAN XL 面世，但尚未正式通过 ISO 标准。LIN 总 线、FlexRay 总线和 MOST 总线的最初标准分别于 1999 年、2005 年、2006 年相继 提出，相关公司或联盟的建立均在 2000 年之前。对于彼时的汽车而言，这些总线 技术已基本能满足车内通信需求，因此一直沿用至今，技术进步和迭代速度并不 快，直到最近在智能网联汽车对车内通信需求大幅提升的冲击下，CAN 总线的迭 代速度才有所加快。

ISO 标准推出，2021 年 CiA（CAN in Automation）发布 CiA 610-1 规范（第三 代），传输速度可达 10Mbps 的 CAN XL 面世，但尚未正式通过 ISO 标准。LIN 总 线、FlexRay 总线和 MOST 总线的最初标准分别于 1999 年、2005 年、2006 年相继 提出，相关公司或联盟的建立均在 2000 年之前。对于彼时的汽车而言，这些总线 技术已基本能满足车内通信需求，因此一直沿用至今，技术进步和迭代速度并不 快，直到最近在智能网联汽车对车内通信需求大幅提升的冲击下，CAN 总线的迭 代速度才有所加快。

车身、动力等功能中 CAN、LIN 总线应用最广，数据传输需求大的音视频则采用 MOST 总线。汽车中大部分车身控制及舒适功能（如车门、车窗、座椅、空调 等）对于实时性、传输速率的要求不高，可采用低速 CAN、LIN 等传输速度不高 但可靠性强、成本低廉的总线；动力、辅助驾驶相关的功能安全等级要求和可靠 性、实时性要求更高，采用更高速率并具备高可靠性的高速 CAN、FlexRay 总 线；而音视频娱乐功能对于传输速率的要求最高，采用专门用于音视频传输的高 带宽 MOST 总线。此外各大总线通过中央网关进行数据交互传输。CAN 总线、 LIN 总线、FlexRay 总线和 MOST 总线是截至目前应用最广的传统总线技术。