车内局域网(LAN)通信协议的现状与发展动向
随着电子技术在汽车上广泛应用,导致车身布线庞大而复杂。据统计,一辆采用传统布线方法的高级轿车中，其导线长度可达2km，电气接点可达1500个，因而汽车网络技术应运而生，成为汽车技术发展的一个方向。
很早以来，多路通信技术被看成解决车用线束不断增加的方法。世界各大汽车制造公司都制定专用标准。可是，多路通信技术由于价格昂贵只用于高级车上。近年来，车用电子系统不断增加，数据输送速度不足，并且小型经济型车也要求向高功能方向发展，再加上线束不断增加，形成“肥大化”，因此，以此为背景，自2000年开始，在国外轿车上开始使用控制器局域网(CAN)的标准通信协议。
现在,最多使用的通信协议就是高速CAN，其中最重要的局域网应用于动力传动系统与部件车身系通信。控制器局域网(CAN)的特点是，事件触发器(Event trigger)、CSMA/CA方式(如果总线空载，则所有电控单元均能发出信号，而当信号冲突时，让高优先度信号先发出，然后再是其他信号发出)。当网上信息量增加时，就很难保证响应时间和预测性。在现代高级轿车上设有70个以上电控单元，由于网络上信息量有不断增加的趋势，所以网络加以分割，在每一个车身系或动力传动系分别设有网络，只有必需的数据通过网间连接器(gateway)进行转接(在车辆内应用二个通信协议)。
以下概要介绍车身系、动力传动系、多媒体系统及用于安全系统的车内局域网。
1. 车身系
(1)低速控制器局域网CAN(Controller Area Network.～125kbps)这是CAN的低速版本。其构成与高速CAN基本相同，但是在双线式总线中，即使单侧发生故障(短路、断线)仍然继续通信。导线介质是铜线，使用单线或双绞电线。
(2)LIN(Local Interconnect Network,～20kbps)
LIN是局部互联网，这是车身系统低速通信专用的通信协议，使用成本低(I/F为通用型的UART)，主/从方式(采用单个主控制器/多个从设备的方式)。Rev.2.0规格已经公布(2003年9月)，导线采用铜线(单线)。
2. 动力传动系
(1)高速控制器局域网(Controller Area Network,～1Mbps)
这是现在最广泛使用的车内局域网通信协议。其特点是，事件触发器，CSMA/CA方式。预计在北美自2007年开始，高速CAN(500kbps)作为诊断用通信协议将制定标准并成为法规。导线为铜线，一般使用双绞线。
(2)FlexRay(～10Mbps)
FlexRay是高速容错网络协议,是新一代的车内局域网通信协议。以欧洲为中心，正在开发中。Ver.2.0规格已公布(2004年9月)，其特点是高速性，采用TDMA方式(采用同步方式，以通信程序进行管理)，高可靠性(设有双线束驱动器，具有信号发送定时监视功能)，可考虑应用于汽车安全系统中，搭载Flex Ray的汽车预计在2008年问世。在Ver.2.0上使用铜线。
(3)多媒体系统
①MOST(Media Oriented Systems Transport,～24.5Mbps)
它是以欧洲车为中心，已经实用化。通信导线使用塑料光纤(POF：plastic fiber)。
②IDB-1394(～400Mbps)
这是广泛应用于个人微机的周边设备、家电的IEEE1394的车载版，导线为铜线及塑料光纤(POF),但尚未用于车辆上，不过在2004年世界智能交通系统(ITS)会议在日本爱知、名古屋展出过试制车。
4. 安全系统
(1)Safe-by-wire(～160kbps)
Safe-by-wire就是车载安全系统的电子线控，它是应用在安全气囊等安全系统的专门通信协议。Safe-by-wire Consortium与BST合并，成立Safe-by-wire plus Consortium，并公布了ASR2.0(2004年9月)。其特点是电源重叠方式，TDMA方式，高可靠性(网络双重化)导线采用铜线。
现在正在对车身系的各个系统适用的专用通信协议进行分析。今后，由于成本、信息量及其所要求的可靠性，必须考虑使用对各系统最适用的通信协议。
对于通信线束来说，由于通信速度的高速化发展，必须考虑电磁兼容性(EMC)问题而采取必要的屏蔽措施。将来有可能从现在采用的双绞线改为屏蔽线或者进一步改为塑料光纤(POF)。采用塑料光纤既能解决电磁兼容性问题，又能实现轻量化。由玻璃制造的光纤的应用将进一步实现更高速通信，但必须解决成本、组装性、环境友好性诸类的问题。
此外，通过车内局域网的扩大应用，使电控单元(ECU)软件开发作业增加。由于是专业软件，因此很难在其他车种上再利用。所以，为了解决这一问题，现在出现了基础软件通用化应用的动向，如AUTOSAR，JASPAR通用化基础软件。通过应用通用化基础软件，不需要有意识地区别硬件的不同，所以可以提高开发效率(只属于应用性开发)，实现应用软件的再利用。由此可以缩短开发时间，提高质量以确保汽车整车公司与汽车零部件制造公司的国际竞争力。
从通信基础设施来看，车内局域网的特点与难点
通过CATV或ADSL的英特网连接服务成为宽带网络英特网的快速普及的原动力。而且也通过FTTH连接，在2004年每月有8万～9万用户以上增加数。据统计，在日本用户应用CATV约274万户，而应用ADSL则约1233万户，超过150万人。在很短时间中大幅度增加(据2004年7月，日本总务省统计)。此外，由于家庭内与网络匹配的机器增加，不仅在办公室，甚至在家庭中，无线局域网也在不断普及。而且以i-mode为代表的通过手机(便携式电话)进行英特网访问。据统计，2004年8月在日本用户(加入者)已经超过7000万人，在日本国内成为最大英特网的应用手段。
于是，在英特网作为个人的信息交流为主的通信基础设施的今天，不论是乘车时使用，还是以其他任何方式应用英特网，就成为来自用户的自然要求，即使车辆在变化，这种趋向仍是自然流行的。在这种场合，作为车辆的作用，并不是提供在车内利用PC机时的环境，而且车辆本身与英特网连接，由汽车本身进行信息的发射与接收，例如在车辆导航装置等方面，很多已经搭载在汽车上的信息设备也追加英特网功能，从而也为扩大汽车的方便性更好结合实际需要。以下对现有的车载式信息设施扩大或增加网络功能场合所遇到的问题作概要说明。
1. 现有的车内局域网的课题
随着汽车高功能化而增加的电控单元(ECU)，为了有效搭载在汽车上，同时为了减少或限制线束的重量而考虑到推广应用英特网，但是，与此同时传送的信息量增加，作为现在属于主流通信协议的控制器局域网中已经到了能力饱和的状态。因此，根据用途采用二个(或多个)通信协议作为解决方法。并且也在考虑采用FlexRay等新的标准。
与此同时，在现有的车内局域网中，能够进行直接IP通信，由于受到各个通信协议或用途的制约而变得困难。例如在CAN场合，在1帧中能够传送的数据只有8 byte(位)，即使IPv4的header(20byte)为了发射信号也必需3帧，如果UDP或TCP的上位层也包括的话，则必要的帧数还要增加。由于这些帧造成总线的压挤，从而引起车辆控制数据的滞后或缺失，这是必须避免的。
另一方面，MOST作为多媒体系统用的通信协议，已部分实装使用，而且对IEEE1394标准也正在重新分析。利用MOST也将使IP的应用达到标准规格。
IEEE1394与袖珍式音乐收放机或PC机，以及以单体形式销售使用的信息机有良好的亲和性。如果使它满足车载的多变环境条件，那么就能够在车辆上搭载各种信息机。
由于这种状况,车内局域网,以及与控制器局域网(CAN)等的控制系统、安全系统的通信局域网一起,则有希望将采用能够处理IP方式的娱乐节目或车辆导航信息用的适合于大容量传送的通信协议。
此外，为了采用42V电气系统，也必须考虑加速应用具有高抗电磁噪声的光导纤维，在特定的信息机器之间也可能利用以太网(Ethernet)，而且，今后也有可能利用蓝牙(Blue Tooth)与汽车自诊断系统连接，汽车本身实现多媒体化，这些可能性或许都会出现。
2. 车外：与英特网连接
随着英特网的普及，不仅在公司中，就是在一般家庭中，IEEE802.11等的无线局域网也在不断进入。所以，在与车辆连接时，目前不要过多注意特别的通信协议，而合理的是利用IEEE802.11b,g,或者IEEEE802.1a，此外为了确保安全可靠，或许也要考虑IPv6的应用。
3. 移动中连接与车与车之间的连接
移动体英特网连接是汽车特有的课题。利用便携式电话(手机)的服务已经逐步实用化，但是还存在着通信速度或通信收费诸类的课题。
另一方面，不一定把IP通信作为前提，但是，在不停车收费的车载器(ETC)中使用的DSRC的服务则仍在研讨中，使人注目。今后车内局域网应用动向见图2
此外，以无线方式的车与车之间通信的实用化为目的车辆通信联合体(Car 2 Car Communication Consortium)于2004年已成立，其动向也令人注目。