本書全方位地介紹了新一代智能汽車的關(guān)鍵技術(shù)，系統(tǒng)地闡述了汽車芯片、電子電氣架構(gòu)、車載網(wǎng)絡(luò)、計算平臺、車輛感知、定位、5G、V2X、云計算、大數(shù)據(jù)、汽車軟件、SOA、功能安全、預(yù)期功能安全等技術(shù)的基本知識，并探討了相關(guān)技術(shù)在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用，分析了智能汽車的發(fā)展趨勢。本書通俗易懂，實用性強，可供汽車行業(yè)工程技術(shù)人員參考。
姜鴻雷，目前就職某車企，技術(shù)專家，從事汽車電子開發(fā)十余年，具備豐富的工程經(jīng)驗和技術(shù)積累，對于智能座艙域控制器，智能網(wǎng)聯(lián)，智能駕駛領(lǐng)域都具備從理念到落地的實施經(jīng)驗。目前負(fù)責(zé)汽車電子中央計算單元開發(fā)工作，在相關(guān)的研究上，已獲得授權(quán)專利超過30余項。
第1章 智能汽車概述 001
1.1 智能網(wǎng)聯(lián)汽車介紹 001
1.2 智能網(wǎng)聯(lián)汽車關(guān)鍵技術(shù) 002
1.3 智能網(wǎng)聯(lián)汽車發(fā)展前景 006
第2章 電子電氣架構(gòu) 008
2.1 電子電氣架構(gòu)介紹 008
2.1.1 電子電氣架構(gòu)概述 008
2.1.2 電子電氣架構(gòu)的開發(fā)過程 009
2.1.3 電子電氣架構(gòu)的開發(fā)方法 013
2.2 汽車電子電氣架構(gòu)的發(fā)展 015
2.2.1 電子電氣架構(gòu)的演進方向 016
2.2.2 電子電氣架構(gòu)演進的動力 017
2.2.3 新型電子電氣架構(gòu)介紹 020
2.3 新型電子電氣架構(gòu)的挑戰(zhàn) 025
2.4 從EEA到EEI 030
第3章 智能汽車通信基礎(chǔ) 033
3.1 智能汽車通信基礎(chǔ)介紹 033
3.2 CAN總線 033
3.2.1 CAN總線的定義 034
3.2.2 CAN總線的特點 034
3.2.3 CAN總線的數(shù)據(jù)傳輸 035
3.2.4 CAN協(xié)議的特點 039
3.2.5 CAN數(shù)據(jù)鏈路層 040
3.2.6 CAN-FD總線 054
3.2.7 CAN-XL總線 060
3.3 汽車以太網(wǎng) 065
3.3.1 汽車以太網(wǎng)的物理特性 065
3.3.2 汽車以太網(wǎng)協(xié)議 069
3.3.3 汽車以太網(wǎng)安全 078
3.3.4 10Base-T1x總線 081
3.4 PCIe總線 086
3.4.1 汽車網(wǎng)絡(luò)面臨的挑戰(zhàn) 086
3.4.2 使用PCIe的優(yōu)勢 088
3.4.3 PCIe總線基礎(chǔ)知識 089
3.4.4 PCIe長距離連接 100
3.4.5 PCIe在汽車上的應(yīng)用 103
3.5 其他新型總線技術(shù)介紹 105
3.5.1 車載SerDes 105
3.5.2 星閃技術(shù) 108
第4章 智能汽車計算平臺和計算芯片 111
4.1 車載智能計算平臺 111
4.1.1 計算基礎(chǔ)平臺 111
4.1.2 汽車智能終端 113
4.2 汽車芯片的特點 115
4.3 汽車芯片相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)介紹 117
4.3.1 AEC測試標(biāo)準(zhǔn) 117
4.3.2 ISO 26262 117
4.3.3 IATF 16949 118
4.3.4 汽車芯片標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)存的問題 118
4.4 典型座艙芯片架構(gòu) 119
4.4.1 虛擬化 119
4.4.2 功能安全 122
4.4.3 實時性 127
4.4.4 信息安全 128
4.4.5 車規(guī)需求 130
4.5 典型智能駕駛芯片架構(gòu) 131
4.6 車載智能計算芯片關(guān)鍵指標(biāo) 132
4.7 車載計算芯片的發(fā)展趨勢 134
4.8 后摩爾時代的芯片發(fā)展 137
第5章 車聯(lián)網(wǎng)技術(shù) 139
5.1 車聯(lián)網(wǎng)的定義 139
5.2 車聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)DSRC與C-V2X 140
5.2.1 DSRC介紹 140
5.2.2 C-V2X介紹 142
5.2.3 DSRC和C-V2X技術(shù)比較 143
5.3 5G C-V2X技術(shù) 146
5.3.1 5G技術(shù)介紹 146
5.3.2 5G C-V2X技術(shù)介紹 149
5.3.3 5G C-V2X通信接口 153
5.3.4 5G C-V2X關(guān)鍵技術(shù) 156
5.4 C-V2X與車路協(xié)同 160
5.4.1 車路協(xié)同介紹 160
5.4.2 車路協(xié)同關(guān)鍵技術(shù) 162
5.4.3 車路協(xié)同的技術(shù)優(yōu)勢 164
5.5 車聯(lián)網(wǎng)與大數(shù)據(jù) 166
5.6 車聯(lián)網(wǎng)與區(qū)塊鏈 170
5.6.1 車聯(lián)網(wǎng)面臨的挑戰(zhàn) 171
5.6.2 車聯(lián)網(wǎng)+區(qū)塊鏈的優(yōu)勢 172
5.6.3 MOBI聯(lián)盟介紹 176
5.7 車聯(lián)網(wǎng)與衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng) 177
5.7.1 衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)星座介紹 177
5.7.2 車聯(lián)網(wǎng)與低軌寬帶星座結(jié)合 180
5.8 車聯(lián)網(wǎng)與算力網(wǎng)絡(luò) 184
5.8.1 算力網(wǎng)絡(luò)的概念 184
5.8.2 算力網(wǎng)絡(luò)與云網(wǎng)融合 186
5.8.3 算力網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù) 188
5.8.4 車聯(lián)網(wǎng)與算力網(wǎng)絡(luò)結(jié)合 189
第6章 智能汽車定位技術(shù) 191
6.1 智能汽車定位技術(shù)的構(gòu)成 191
6.2 汽車定位技術(shù) 193
6.2.1 衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)簡介 193
6.2.2 GNSS定位原理 194
6.2.3 差分GNSS定位技術(shù) 196
6.2.4 精密單點定位技術(shù) 198
6.2.5 實時陣列校準(zhǔn)技術(shù) 200
6.2.6 航跡推算 202
6.2.7 GNSS遠(yuǎn)見系統(tǒng)介紹 204
6.3 高精度地圖 206
6.3.1 高精度地圖簡介 206
6.3.2 高精度地圖的應(yīng)用 208
6.4 多傳感器融合定位 210
6.4.1 多傳感器融合系統(tǒng)簡介 210
6.4.2 多傳感器融合系統(tǒng)分層 212
6.4.3 多傳感器融合系統(tǒng)定位原理 213
6.4.4 多傳感器融合誤差分析 214
6.5 汽車網(wǎng)聯(lián)定位 214
6.5.1 車路協(xié)同動態(tài)地圖服務(wù) 215
6.5.2 5G定位技術(shù) 219
6.5.3 室內(nèi)定位技術(shù) 221
6.6 智能汽車高精度定位關(guān)鍵問題 222
6.6.1 衛(wèi)星定位的指標(biāo)需求 222
6.6.2 智能汽車對高精度定位的指標(biāo)需求 223
6.6.3 高精度衛(wèi)星定位對用戶位置信息和隱私保護的需求 224
6.6.4 高精度衛(wèi)星定位對GNSS防欺騙的需求 224
6.6.5 高精度衛(wèi)星定位對時間同步的需求 228
6.6.6 高精度衛(wèi)星定位對冷啟動/衛(wèi)星失鎖快速定位的需求 229
6.6.7 高精度衛(wèi)星定位海量用戶高并發(fā)的需求 230
6.6.8 高精度衛(wèi)星定位與EEA的結(jié)合 231
第7章 智能汽車環(huán)境感知技術(shù) 233
7.1 智能汽車感知系統(tǒng)簡介 233
7.2 典型傳感器技術(shù)介紹 234
7.2.1 攝像頭 235
7.2.2 超聲波雷達(dá) 238
7.2.3 激光雷達(dá) 242
7.2.4 毫米波雷達(dá) 247
7.3 車載感知融合技術(shù)介紹 252
第8章 智能汽車軟件架構(gòu) 256
8.1 智能汽車軟件架構(gòu)介紹 256
8.1.1 汽車軟件發(fā)展歷史 256
8.1.2 軟件架構(gòu)風(fēng)格 257
8.2 面向服務(wù)的架構(gòu) 264
8.2.1 面向服務(wù)的架構(gòu)介紹 264
8.2.2 面向服務(wù)的架構(gòu)開發(fā)流程 267
8.2.3 SOA的應(yīng)用 269
8.3 SOA軟件中間件 272
8.3.1 SOA軟件中間件介紹 272
8.3.2 汽車開放系統(tǒng)架構(gòu) 273
8.3.3 機器人操作系統(tǒng) 278
8.3.4 Cyber RT 287
8.3.5 GENIVI聯(lián)盟 288
8.3.6 AUTOSEMO 289
8.4 面向服務(wù)的架構(gòu)中的通信管理 290
8.4.1 通信中間件 291
8.4.2 SOME/IP 293
8.4.3 DDS 298
8.4.4 Iceoryx 304
8.4.5 其他協(xié)議棧接口介紹 306
8.5 汽車OTA介紹 308
8.6 云原生架構(gòu)的應(yīng)用 310
8.6.1 云原生技術(shù) 310
8.6.2 SOAFEE介紹 311
8.7 軟件開發(fā)流程介紹 313
8.7.1 ASPICE 313
8.7.2 敏捷開發(fā) 316
8.7.3 DevSecOps 319
第9章 智能汽車操作系統(tǒng) 324
9.1 操作系統(tǒng)介紹 324
9.1.1 操作系統(tǒng)概述 324
9.1.2 操作系統(tǒng)的功能 325
9.1.3 操作系統(tǒng)的基本概念 326
9.1.4 操作系統(tǒng)的發(fā)展趨勢 331
9.2 智能汽車操作系統(tǒng)概述 332
9.3 安全車控操作系統(tǒng)介紹 334
9.3.1 OSEK/VDX 334
9.3.2 Classic AUTOSAR 337
9.4 智能駕駛操作系統(tǒng)介紹 338
9.4.1 智能駕駛操作系統(tǒng)概述 338
9.4.2 Linux 339
9.4.3 QNX 341
9.4.4 VxWorks 343
9.5 車載操作系統(tǒng)介紹 347
9.5.1 車載操作系統(tǒng)概述 347
9.5.2 AGL 348
9.5.3 Android 349
9.5.4 鴻蒙OS 351
9.5.5 AliOS 352
9.6 車載多系統(tǒng)架構(gòu) 353
9.6.1 車載多系統(tǒng)架構(gòu)方案 353
9.6.2 典型虛擬機技術(shù)方案 359
第10章 智能汽車安全設(shè)計 369
10.1 汽車安全設(shè)計介紹 369
10.2 功能安全設(shè)計 370
10.2.1 功能安全介紹 370
10.2.2 ISO 26262功能安全管理 372
10.2.3 ISO 26262常見術(shù)語 374
10.2.4 車載智能計算平臺的功能安全設(shè)計 378
10.3 預(yù)期功能安全設(shè)計 379
10.3.1 預(yù)期功能安全介紹 379
10.3.2 預(yù)期功能安全相關(guān)技術(shù) 382
10.3.3 智能駕駛預(yù)期功能虛擬仿真測試 384
10.3.4 智能駕駛預(yù)期功能封閉道路測試 386
10.4 信息安全設(shè)計 386
10.4.1 智能汽車面臨的信息安全風(fēng)險 386
10.4.2 汽車網(wǎng)絡(luò)安全標(biāo)準(zhǔn)ISO 21434 390
10.4.3 后量子時代對車輛信息安全的挑戰(zhàn) 393
10.5 數(shù)據(jù)安全介紹 394
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