在轿车智能化的进程中，除了车载CPU、显示屏以及传感器的晋级外，还有一个不可或缺的组成部分：总线系统。轿车解码之前在介绍特斯拉底盘时，曾触及过Model S内部的总线规划。
本文，咱们来了解下总线究竟是什么?以及它为何对轿车智能化如此重要?简略来讲，如人的大脑要发号指令，需求神经系统去传递信息相同，轿车也有自己的“神经网络”。
ECU无处不在
最常见的“神经网络”叫做CAN Bus，Bus即总线的意思。CAN总线是现在最常见，也是最遍及的一种轿车内部通讯协议，它最早由博世集团拟定。现在，除了一些十分低端的车型，大部分量产车都采用了CAN作为通讯规范通讯协议。
CAN自身并不是所谓的“神经网络”，它仅仅这个网络内部各个节点之间对话的言语，就好像两台长途计算机之间，能够经过HTTP或FTP进行对话相同。在一辆现代化的轿车上，大致有100~300个、乃至更多个ECU，即电子操控单元(Electric Control Unit)，来作为“神经节点”。
一辆轿车能否正常运营，就要看这些ECU之间是否合作和谐;而ECU数量的多少，也代表着轿车数字化程度的凹凸。现在，越来越多的机械零部件，被电控零部件所替代。比较典型的比方有转向助力：液压助力、电子液压助力、电子助力，再到线控转向。ECU现已被运用到了轿车的中心功用上。
这数百个ECU，在轿车内部组成了一个局域网。与外网不同，局域网的信息传输特点是，一个ECU宣布的数据包，一切的节点都会接收到，但只要承当该数据包使命的节点，才会去执行命令。
举个比方，比方刹车灯。当监控刹车踏板的ECU，监测到踏板行程有改变时，就会告知监测尾灯的ECU。此刻，该ECU操控尾灯，并将其通电点亮。这一个简略的操作，其实背面有至少2个ECU的合作。
此外，因为轿车模块化规划，ECU也分为了不同模块。比方，发动机有一个独自的ECU系统，叫做ECM(Engine Control Module )。这个模组由多个操控发动机不同功用的ECU组成，比方节气门的开合、燃油喷发剂量、涡轮介入机遇等。
CAN担任组成局域网
要让一切的这些ECU之间相互合作，需求一个数据传输协议来作为“传令者”。CAN协议是其间之一，它的全称叫做Controllers Area Network。该协议诞生于1983年，是全球最大轿车零部件集团博世的独家专利。
CAN协议存在的含义是，它为轿车的电子化、数字化进程起到了巨大推进效果。凭借CAN协议，轿车内部的数百个ECU，能够在没有主机(也便是车载CPU)的情况下组成一个局域网。1986年，SAE(轿车工程师协会)正式宣布CAN协议规范。
其实，CAN总线是轿车工业与计算机工业有用合作的一个成功模范：在CAN规范被发布后的第二年，也便是1987年，英特尔与飞利浦开宣布了全球第一款CAN总线适用的芯片(即ECU)。1988年发布的宝马8系，是全球第一款搭载CAN总线的量产车型。
CAN协议的遍及，让轿车大幅度数字化，其含义不只体现在轿车电子化程度的提高，也关于车辆的毛病检修带来了革命性的改变。要知道，一辆现代化的轿车正常行进，其需求的代码数量，要远超于一架波音747客机所需的。
OBD接口便是最直接的受益者，这个在1996年被美国政府强制推广的检修接口，经过收集CAN总线的各种数据，能够对车辆的运行状况做一个更准确的评价。乃至在逆向破解后，黑客经过CAN总线能够长途操控车辆。
可是，CAN并非是仅有的车用通讯协议。为了补偿CAN协议在某些方面的缺乏，轿车工业还研宣布了许多其他协议，比方LIN协议。比较CAN，LIN的带宽要更小、承载的数据量更少，但一起本钱也更低，合适运用于一些简略的ECU中，比方车窗升降等。
跟着技能进步，轿车内部的数据量暴增。尤其是大屏幕的遍及和流媒体技能的介入，让CAN总线在某些时分“无能为力”，已无法担任作业。所以，更高档的通讯协议面世了，比方MOST、FlexRay、以太网等。
这些协议规范，具有更大的带宽与更强的稳定性。其间，MOST是一种高速多媒体传输接口，专门为轿车内部的一些高码率音频、视频供给传输。FlexRay 也是一种高速协议，但不只限于多媒体传输。在自动驾驶的奥迪A7中，坐落后备箱的车载CPU(奥迪称之为zFAS)模组，便是依托FlexRay协议来读取前置摄像头捕捉的数据。
至于以太网，这本不是专用于轿车技能的，而是计算机局域网的规范协议。与上述多种协议比较，以太网的传输速度是最快的。依照带宽区分，以太网能够分为规范以太网(10Mbit/s)、快速以太网(100Mbit/s)，以及10G(10Gbit/s)以太网。留意，与HTTP等超文本传输协议不同，以太网是物理层的规范。
现在总线协议最兴旺的车型，当属特斯拉Model S，该车采用了CAN、LIN，以及以太网三种规范，别离处理不同等级的数据。留意，尽管特斯拉有两个车载CPU(Nvidia Tegra处理器)，但其总线依然是局域网架构。
除上述这些总线协议外，轿车工业运用的局域网规范，还有比方Byteflight、D2B、DC-Bus、IEBus、SPI，以及VAN等多种。这些协议由不同组织研制，打破了博世CAN协议的独占。现在现已被部分轿车品牌运用到旗下车型，但都不如CAN协议遍及。
其实，CAN协议不只运用到轿车内部，某些外部场景也需求CAN协议的支撑。最典型的便是OBD接口。经过这个接口，检修员能够读取到车辆的发动机运行状况、机油余量、路程数等信息。
通用、沃尔沃、特斯拉等车型支撑长途操控，其原理便是手机宣布的指令先抵达服务器，然后被转发到车载通讯模块。车载通讯模块接收到指令后，再经过CAN总线将指令传到达各个ECU。
在电动车范畴，充电接口其实也需求CAN总线的支撑。无论是欧标仍是美标的接口，其间有一项是CAN协议通讯接口。这一项的效果，是告知充电桩电池现在有多少电，这个数据将从电池组的监控ECU上读取。
跟着轿车智能化的提高，CAN总线将更多的露出到外网中，因而轿车信息安全成为了新的课题。比方特斯拉，就不只一次被车主和黑客成功破解。此外，隐私问题也因而而晋级，当车辆这个局域网接入物联网时，你的一举一动都受到监控。这就要求，不只车联网服务器提高安全等级，CAN总线也要从根本层面做好加密、认证、防伪等作业。
