[实用新型]基于ZigBee的中低速度汽车网络系统

说明书

技术领域

本实用新型属于汽车网络控制部分，具体涉及面向独立模块间数据共享和传感器/执行器控制的中低速汽车网络。

背景技术

现代汽车已将个人通讯电子装置、娱乐设施、智能电器等整合到汽车内部，与动力系统相结合，为用户提供了极大的便利，而这都与汽车网络技术息息相关。随着汽车电子控制单元以及汽车电子装置的不断增多，造成汽车内导线的数量急剧增长，使得在有限的汽车空间内布线越来越困难，一辆采用传统布线方法的高档汽车中，其导线长度可达2000m，，电气节点达1500个，根据统计，该数字大约每10年增长1倍，从而加剧了粗大的线束与汽车有限的可用空间之间的矛盾。无论从材料成本还是工作效率看，传统布线方法都将不能适应汽车的发展。为了解决这一状况，因此无线网络技术必将在汽车网络中得到合理的应用，基于ZigBee技术的汽车网络系统能够很好的解决这一问题。

ZigBee是一种新兴的短距离、低功耗、低数据速率、低成本、低复杂度的无线网络技术；其采取了IEEE802.15.4强有力的无线物理层所规定的全部优点：省电、简单、成本又低的规格；并且增加了逻辑网络、网络安全和应用层。ZigBee无线的传输带宽在20-250KB/s范围，适合传感器数据采集和控制数据的传输；ZigBee无线可以组建大规模网络，网络节点容量达到65535个，具有非常强大的组网优势。

随着汽车电子控制单元以及汽车电子装置的不断增多，造成汽车内导线的数量急剧增长，使得在有限的汽车空间内布线越来越困难，ZigBee无线网络技术将能很好的解决这一现状。基于ZigBee技术的特点和汽车网络的需要，本实用新型将能实现此功能的汽车网络定义为“基于ZigBee技术的中低速汽车网络系统”。

目前，同类型专利中，主要有以下几种：1、智能汽车车身网络控制系统装置及其方法，申请号/专利号：200510122299。该专利是将汽车内的中央控制器、车门控制器、汽车灯组控制器和遥控防盗器模块通过CAN总线连接起来，构成一个局域控制网络，来对汽车内部网络进行整体控制。但是，汽车在实际运行过程中，众多节点之间需要进行大量的实时数据交换。若整个汽车的所有节点都挂在一个CAN网络上，众多节点通过一条CAN总线进行通信，信息管理配置稍有不当，就很容易出现总线负荷过大，导致系统实时响应速度下降的情况。这在实时系统中是不允许的。因此，该网络不能很好的保证网络的安全可靠。2、智能汽车车身网络系统，申请号/专利号：200710099038。该专利是将汽车的信号量输入模块，前车灯模块，后车灯模块，CAN/LIN网关模块，电动窗模块，雨刷模块，中控锁模块和后视镜模块采用CAN、LIN总线共同组网，实现网络分布式的布局，其中前车灯模块，后车灯模块，信号量输入模块和CAN/LIN网关通过CAN总线相连构成网络，与整车动力CAN网络组成一个大的网络，电动窗模块，雨刷模块，中控锁模块和后视镜模块以及CAN/LIN网关模块利用LIN总线相连，组成LIN网络。本发明通过CAN/LIN网关模块与上层的CAN网络连接，进行信息交互。实现与整车动力CAN总线进行信息交互和电源管理等功能。该网络所采用的LIN网络只能面向低速感器/执行器控制，具有一定的局限性，而且同样采用了有线布线的方式，随着有限的汽车空间电子控制单元以及汽车电子装置的不断增多，同样存在布线困难的问题。

目前汽车上普遍采用的汽车网络有控制区域网CAN(Cortroller Area Network)，又称现场控制总线，局部互联协议LINK(Local Interconnect Network)；正在发展中的汽车网络技术还有高速容错网络协议FlexRay，用于汽车多媒体和导航的MOST，以及与计算机网络兼容的蓝牙和无线局域网等无线网络技术。CAN2.OA技术规范中，网络被划分为对象层、传输层、和物理层三层。对象层和传输层包括了ISO/OSI模型定义的数据链路层的所有服务和功能，按ISO/OSI参考模型层次定义，这两层应该划分为数据链路层范围。LIN是用于汽车分布式电控系统的一种新型串行通信总线，它是一种基于UART的数据格式、主从结构的单线12V的总线通信系统，主要用于智能传感器(smart sensors)和执行器的串行通信。