为了将不同的数据总线集成在一起,网关必须提供带宽和反应时间。
对电子系统设计工程师而言,汽车工业正在进入一个令人鼓舞而充满挑战的时期,诸如信息娱乐、遥感测试、安全和控制等应用需要若干种联网标准。为了给大多数应用选择用户需要且功能强劲的合适总线,设计工程师面临繁重的任务。
汽车电子市场与数据通信、电信和消费电子并没有什么不同,可选择的联网协议很多,各有优缺点。一种协议不可能满足所有汽车应用的需求。
汽车网络通常可以分为三类:
车身控制:要求具有高带宽、高可靠性和数据完整性;
信息娱乐:要求高带宽及对音视频的实时处理能力;
安全:传统的液压和传感器正在被线控驾驶和刹车方法所取代。
为了储存来自这些网络的数据并进行处理,需要采用网关实现网络的互连并处理来自车载嵌入式网络的数据。典型的网关由若干汽车网络接口(CAN、MOST和Flexray)及嵌入式微控制器和外围功能组成。
CAN(控制区域网)由于成本低、传输可靠性高而特别适用于车身控制。典型的汽车包含若干CAN网络功能,例如引擎管理、仪表控制和车身控制。其最大数据率为1Mbps,所以其带宽不支持视音频数据的传输。然而,CAN非常便宜、容错能力强,因而是重要的网络协议。根据ABI Research的“车载网络研究报告”(2004年第四季度)预测,到2010年大约将安装5.28亿个汽车CAN节点。
MOST(多媒体传输协议)满足了视频和音频功能的需求,它在塑料光纤上以24Mbps的速率支持同步和异步数据传输。DVD播放机、顶置播放器、GPS器件和显示器等装置都需要采用MOST收发器。MOST联盟已经定义了MOST互连标准及软件应用接口标准。MOST是一种富有弹性且高度可靠的网络标准。
目前,刹车和方向盘都采用液压机械方法来控制,将来的汽车要取代液压机械,采用基于FlexRay的控制器来实现线控,包括线控刹车和线控方向盘。这种基于导线的网络速度快、容错能力强。FlexRay以大约10Mbps的速率支持同步和异步数据传输,它确保数据稳定传输、容错和对消息的反应时间,并以双通道模式提供冗余措施。