flexray是新一代汽车内部网络通讯协议,它关注更快的数据速率,更灵活的数据通信,更全面的拓扑选择和容错运算等。它的最早设想是为了在汽车的网络系统中,能够实现线控(x-by-wire)(线控驱动、线控驾驶等),然而技术的发展日新月异,很多领域的应用推动了flexray的发展和应用范围,使之成为具有生产效率高,安全性能好,同时舒适便利的功能,获得了越来越大的关注。
线控(x-by-wire)在汽车网络中是flexray的特点之一,线控技术就是由“电线”或者是电信号实现传递控制,而不是通过机械连接装置或者是液压连接装置来操作的。传统的操纵汽车的方式是,驾驶员的踩制动、踩油门、换档、转向盘控制等时,是通过机械装置来操纵的,而线控技术则是将动作转化为电信号,由电线来传递指令来操作汽车。
高端汽车在汽车的网络系统中,普遍采用的can和lin总线并没有因为flexray的出现而退出使用,flexray作为专为车内网络而设计的,它不会取代现在的网络,而可以与现行网络结合使用,事实上,对于lin总线,因为它仅限于局部控制,无需与汽车的其他部件进行大量的信息通信,并且只需要相对比较低的数据带宽,因此lin总线在汽车网络结构中仍然具有极大的作用。而对于can总线,它的稳定可靠,结构简单,通信灵活等特点也能够继续提供其解决方案。但是在现实生活的应用当中,逐步使用flexray的趋势是不可逆转的,因为它具有很强的功能,能够全面降低复杂性,并且可以提供更加经济有效地解决方案。对比起来,在车内的控制系统当中,c络最高性能极限是1mbps,而flexray两个信道上的数据速率最大可以达到10mbps,总数据速率可达到20mbit/s。因此,flexray 可提供更大的带宽,比can还高达20倍有多。
在传送信息的时候,can使用优先级仲裁,这就意味着,低优先级的信息一定跟在高优先级信息的后面,这样会导致延迟,在预定义的传输时间内,只有高优先级的信息能够保证被传输,此外,can速率相对较低,且不具备容错功能,因此不能用于线控等先进应用。lin是can的子网络,成本较低、速率相对较慢,同样不能用于线控等应用。同时,现在在汽车的业内发展当中,追求的是安全和舒适,所以急迫需要增加这些功能,因此为了实现这些功能,所需要的电子控制单元(ecu)的数量持续上升,比如现在的一些高端汽车,ecu的数量已经达到100多个,随着汽车的发展需要,以后将需要更多的ecu,这样,ecu的操作与can总线之间的协调配合的复杂度将会越来越大,而can也缺乏线控所必需的确定性和容错功能,为了解决这些问题,需要提出新架构,flexray将是
不错的选择。
can和lin 网络是属于单通道系统运行的,flexray不仅继承了这种单通道系统运行的特点,同时支持双通道系统运行,在双通道系统中,节点可以不用全部都与两通道相连,采用双通道结构,可以有以下优势:
1.      可以配置两条通道,在关键安全应用中提供冗余通信,如线控应用,保证消息通过
2.      可以配置两条通道,在每条通道上以10mb/s速率发送唯一的信息,在安全重要程度较低的应用中实现20mb/s的整体总线传送