《智能网联汽车概论》教案 能力模块五 掌握车载网络与通信技术在智能网联汽车上的应用方式

能力模块五掌握车载网络与通信技术

在智能网联汽车上的应用方式

任务了解智能网联汽车总线及车载网络技术的应用

加教学信息

理论实操实训

总课时

课时课时场地

令掌握CAN总线的原理。

知识与

令了解CAN总线在汽车中的应用。

技能

◊理解车载以太网的主要技术和应用。

令具备从多途径的信息源中检索专业知识的能力。

获得分析问题和解决问题的一些基本方法。

过程与

◊通过体验解决问题方法的多样性，发展创新意识。

教方法

◊充分运用所学的知识解决简单的实训问题，具备较强的应用意识和实践能力。

学

令积极主动与小组成员交流、讨论学习成果，取长补短，完成自我提升。

目

©参考国家标准与企业标准，规范操作流程，使学生养成专业、严谨的工作态度。

标

令通过小组分二合作的模式，使学生具备勇于表达、乐于倾听、互帮互助的团队协作精

情感、神。

态度和在完成引导问题的过程中，培养学生形成善于思考创新、敢于反思改进的学习习惯。

价值观令在完成基于二作岗位的任务中，树立良好的职业道德，尊重他人劳动，不窃取他人成

果。

令加强7s现场管理意识。

资

设备联网的电脑、键盘、鼠标

配教学

活页式教材（含微课、动画）、课件、案例、习题

备资源

示范操作多媒体演示、实物演示。

教法令采用讲授法、案例教学法、情景教学法、讨论法、观摩教学法、任务驱动式教学法。

令整个教学环节按照“明确任务一获取信息一制定计划一做出决策一实施计划一成果汇

报与评价一拓展认知"六步法来组织教学。

学法合作学习法、自主学习法等。

教学重点令了解CAN总线在汽车中的应用

教学难点＜理解车载以太网的主要技术和应用

备注

、♦教学过程

教学时长

教学内容教师活动学生活动

环节（分钟）

任务导入：

随着信息技术的飞速发展，汽车

功能越来越完善，汽车设计也更加人

带领学生了解和分

性化。汽车上的电子设备数量急剧增了解工作任务的

析工作任务的内容，辅导

力口，使得各设备之间的连接和通讯越内容及要求，主动思考

10学生明确胜任该工作任

来越困难，汽车车载网络技术应运而如何完成该工作任务，

务应该掌握的内容及应

生。汽车车载网络系统已成为汽车电树立起岗位责任。

该达到的要求。

明确子领域内的优选热点，现代汽车车载

任务网络系统传输的关键技术有哪些

呢？

根据工作任务所需

1.根据老师的引

任务分组：的工作要求，兼顾学生的

导组建学习小组。

将分组情况填写至学生任务分学习能力、性格和态度等

52.根据工作任务，

配表中。个体差异，以自愿为原

小组长引导小组成员

则，组建学生学习小组和

做初步的任务分工。

各组小组长。

引导问题：

1：点对点的单一通信方式，是汽车

上的导线在长度方面、质量方面、占

用空间方面带来_____、_______、成

本提高、______和可维修性降低等诸

多问题。

2：汽车总运技术在使用上的优点有

：______、______及提高电控系统的

可靠性。以活页式教材、微

从信息源（包括但

课、动画、课件为主要媒

不限于“知识点提示”）

3：汽车总线就是只在一条数据线上介，按照“引导问题”的

获取中，主动思考和学习完

35传递的信息可以被_______共享，排序，通过知识讲解，引

信息成任务所需的专业知

从而最大限度地提高_____,可充分导学生获得工作过程知

识和专业技能，通过老

利用______O识、实现有效学习、学会

师的讲解全面掌握专

如何工作。

业知识和技能。

4：查阅相关资料，了解美国汽车工

程师学会汽车电子数据传输网络分

类方法。并回答美国汽车工程师学会

（SAE）的汽车网络委员会根据系统的

______、传输流量、传输速度、―

_、______等参量，将汽车数据传输

网络划分为A、B、C、D、E五类。

5：了解汽车数据传输网络的特点，

选出正确选项填入下列表格中。

9t9

VKHtavix«.xwoaRMSA.・

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"♦o力发■.wwrtn.a、q—・

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6：CAN系统的开发背景：是在198

5年时德国博世公司为了解决汽车上

众多测试仪器与之间的数据

传输，而开发的一种支持分布式控制

的串行数据通信总线，也是汽车上应

用最多，最为普遍的一种总线技术，

是汽车B类和C类网络的。

请补全下图。

7：查阅相关资料后，口述CAN总线

8：如今，CAN总线已经成为主流车

载网络协议，广泛应用在各大主流车

系，如大众、奥迪、奔驰、宝马、雪

铁龙、通用、丰田、本田等。请查阅

相关资料，了解CAN总线网络特点。

请将CAN总线网络的特点与其对应

的内容用线连接起来。

9：查阅CAN总线网络帧类型相关资

料并了解。现在东知道CAN总线网络

传输的帧主要包括哪些类型以及每

种类型的应用情况吗？请在后面回

答。

（1）CAN总线网络帧类型主要包括—

（2）用于传输数据；

用于接收单元向发送单元请求主动

发送数据；用于在接收和发送

消息时检测出错误并向网络节点通

知：用于告求发送节点延迟下一帧消

息的发送。

10：任选一个你感兴趣的CAN总线

网络帧绘制出其组成图，并标出其名

称。

11：汽车CAN总线有两条：一条用

于驱动系统的告诉CAN总线，另一条

用于车身系统的低速CAN总线，查阅

相关资料，以下说法正确的一项是(

)

A告诉CAN总线用于车身系统，低速

CAN用于驱动系统。

B低速CAN总线主要连接低速电动

机和开关量器件，对实时性要求高而

数显众多。

C告诉CAN总线主要连接发动机、自

动变速器、ABS/ASR、ESP等对通信

实时性有较低要求的系统。

D对汽车CAN总线上的信号进行采

集时,需要确定所采集的信号处于哪

个CAN网络中。

12：以太网由美国施乐(Xerox)公

司创建并由Xerox、英特(Intel)

和DEC(数字装备)公司联合开发的

基带局域网规范，是当今现有局域网

采用的最通用的通信协议标准。请查

阅相关资料，了解以太网特点。并将

下列以太网的特点与其对应的内容

连接起来。

13：以太网在汽车上应用刚刚开始,

随着先进汽车电子产品的加入，采用

以太网将这些设备连接起来，可以帮

助简化布线，节约成本，减少线束质

量和增加行驶里程。查阅相关资料，

请在括号内回答以太网在汽车上主

要应用于：______、______和先进驾

驶辅助系统。

在老师的辅导下，

浏览引导问题相关资料，并结合获取辅导学生制定详细学生小组长带领小组

制定

25到的相关信息、前面所学习到的知识的任务实施计划和合理成员制定详细的规划，

计划

及小组讨论的结果，制定工作方案。有效的分工。并进行合理有效的分

工。

1.各组派代表阐述资料查询结果。各小组组长阐述

2.各组就各自的查询结果进行交流，组织各组测试方案测试的方案，各组成员

做出

15并分享技巧。的展示与讨论，做出点评积极参与课堂讨论，在

决策

3.教师结合各组完成的情况进行点并引导制定出最佳方案。老师的点评和辅导下

评，选出最佳方案。选出最佳方案。

1.乂活页式教材、实1.课前，根据“引

训指导书、课件为主要媒导问题”主动思考和学

介，按照“引导问题”的习完成任务所需的专

排序，讲解核心知识点。业知识和专业技能。

实施L独立完成引导问题的填写。2.进行必要的操作2.课中，通过老师

85

计划示范；在学生操作过程中的讲解、操作示范以及

全场巡视，及时发现问题与小组成员的团队协

并解决：监督各个小组分作完成团队工作任务，

工情况，确保每个小组成个人也进行完整的任

员都能基于工作过程进务实训，切实、全面掌

行完整的测试训练。以握专业知识和技能。

此，引导学生亲历工作过3.牢记安全规范，

程、获得工作过程知识、养成安全意识。

实现有效学习、学会如何

工作。

3.加强对教学环境

的管理.引导学生必须按

照规程安全文明操作，做

好巡视监督，做好安全与

健康防范预案。

引导学生进行“7S”按要求规范执行

测试结束后,应该如何进行工位清

现场管理。“7S”现场管理。

理？

按照老师要求，各

要求学生以PPT为载

个小组长制定总结PPT

完成智能网联汽车总线及车载体进行任务总结，内容包

的完成计划，包括总结

任务网络技术应用引导问题的填写，各个括但不限于操作过程中

35思路的确定、总结内容

总结小组针对实际的操作过程和最终完的失败与成长、收获与建

梳理、PPT制作、等小

成情况，进行任务总结。议，小组成员分工的合理

组成员分工，时间安排

与否。

等。

多主控制是指在总线空闲时，所

有的单元都可以开始—消息，最先

课堂访问总线的单元可获得—权，多个

5对学生回答进行评价认真思考，积极回答

练习单元____开始发送时，发送_______

级ID（标识符）消息的单元可获得

发送权。

一、知识总结从本任务的重点和

课堂认真听讲，巩固知

101.CAN总线在汽车中的应用难点出发，结合学生实训

小结识和技能

2.车载以太网的主要技术和应过程中渺到的难以掌握

用的点进行总结

二、师生互动

教师：同学们，本次课中你们学到了什么？在工作任务完成的过程中遇到了哪些问题？是

怎么解决的？

学生发言时，教师实时的进行引导和总结。

教师：你认为最难以解决的问题是什么？

学生发言时，教师提醒解决问题的“关键”在哪儿。

教师：本次T作任务中，你在小组当中完成了哪些工作？小组中谁给你的帮助是最大的？

学生发言时•，教师鼓励学生继续在相互协作中取长补短。

教师：你想对老师说点什么？有什么意见和建议？

学生发言时，教师及时记录，以便改进。

作业1.完成课后作业。

5

布置2.根据“引导知识”的引导，进行下次课前预习。

教学

反思

能力模块五掌握车载网络与通信技术

在智能网联汽车上的应用方式

任务二了解智能网联汽车通信技术的应用

（3D教学信息

理论实操实训

总课时

课时课时场地

令掌握无线通信的定义与分类。

知识与

令了解蜂窝-V2X（C-V2X）协同通信。

技能

掌握专用短距离通信（DSRC）技术。

具备从多途径的信息源中检索专业知识的能力。

◊获得分析问题和解决问题的一些基本方法。

过程与

通过体验解决问题方法的多样性，发展创新意识。

教方法

弋充分运用所学的知识解决简单的实训问题，具备较强的应用意识和实践能力。

学

令积极主动与G组成员交流、讨论学习成果，取长补短，完成自我提升。

目

◊参考国家标准与企业标准，规范操作流程，使学生养成专业、严谨的工作态度。

标

令通过小组分二合作的模式，使学生具备勇于表达、乐于倾听、互帮互助的团队协作精

情感、神。

态度和令在完成引导问题的过程中，培养学生形成善于思考创新、敢于反思改进的学习习惯。

价值观令在完成基于二作岗位的任务中，树立良好的职业道德，尊重他人劳动，不窃取他人成

果。

令加强7s现场管理意识。

资

设备联网的电脑、键盘、鼠标

源

配教学

活页式教材（含微课、动画）、课件、案例、习题

备资源

示范操作多媒体演示、实物演示。

教法令采用讲授法、案例教学法、情景教学法、讨论法、观摩教学法、任务驱动式教学法。

令整个教学环节按照“明确任务一获取信息一制定计划一做出决策一实施计划一成果汇

报与评价一拓展认知"六步法来组织教学。

学法合作学习法、自主学习法等。

教学重点令了解蜂窝-V2X（C-V2X）协同通信

教学难点<掌握专用短距离通信（DSRC）技术

备注

、♦教学过程

教学时长

教学内容教师活动学生活动

环节（分钟）

任务导入：

智能网联汽车不是独立的运输

带领学生了解和分

个体，而是无数个移动终端。智能网了解工作任务的

析工作任务的内容，辅导

联汽车之间，智能网联汽车与道路基内容及要求，主动思考

10学生明确胜任该工作任

础设施、行人之间都有信息交流，以如何完成该工作任务，

务应该掌握的内容及应

保证安全行驶，提高通行效率。接下树立起岗位责任。

该达到的要求。

明确来，我们学习到无线通信技术在智能

任务网联汽车上的应用。

根据工作任务所需

L根据老师的引

任务分组：的工作要求，兼顾学生的

导组建学习小组。

将分组情况填写至学生任务分学AI能力、性格和态度等

52.根据工作任务，

配表中。个体差异，以自愿为原

小组长引导小组成员

则，组建学生学习小组和

做初步的任务分工。

各组小组长。

获取引导问题：以活页式教材、微

35

课、动画、课件为主要媒从信息源（包括但

信息1：查阅相关资料，了解无线通信在

电信网中的业务。哪些是通信业务？介，按照“引导问题”的不限于“知识点提示”)

哪些是特种业务？完成下面连线。

排序，通过知识讲解，引中，主动思考和学习完

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导学生获得工作过程知成任务所需的专业知

识、实现有效学习、学会识和专业技能，通过老

[n»][j][w][峭闻

如何工作。师的讲解全面掌握专

2,查阅相关资料，了解无线通信系业知识和技能。

统结构组成，并补全下图。

3：查阅相关资料，了解无线通信的

分类，请完成填空。

(1)按分类，可分为直接通信

和间接通信；

(2)按需求分类，可分为和_

(3)按分类，可分为单工通信

和双工通信；

(4)按所用频段分类，可分为

、、、超短波通信和_

等。

4：查阅相关资料，了解无线通信按

所用频段分类有哪些类型。并判断下

列说法对错。表述正确的在括号内画

“V二表述错误的在括号内画“x

(1)长波通信适用于应急通信和抗灾

通信。()

(2)超短波通信只能按照直线方式传

播。()

(3)微波通信与短波通信都可以进行

长距离接力通信和大容量干线通信。

()

(4)中波通信夜间传送距离较短。

()

(5)无线通信按波长不同分为长波通

信、中波通信、短波通信、超短波通

信和微博通信等。()

5：请查阅相关资料，了解典型的移

动通信技术出现年份和最高传输速

率，并完成下方表格。

114tM

IG>

・二代*硝

6：查阅相关资料，了解第一代到第

三代移动通信技术，并判断下方表格

内哪些是第二代移动通信技术。判断

是，请在口画“

口5“□aweiit*

7：查阅资料，写出国际电信联盟(I

TU)定义的4G的标准。第四代移动

通信技术(4G)的定义：4G通信技

术是在3G技术二的一次更好的改良

,是将WLAN技术和进行结合,

能够使图像的传输速度更快，让传输

图像的和看起来更加

清晰.

1««•1

富

8：查阅相关资料，了解第四代移动

通信技术，并写出你了解的第四代移

动通信技术的特点。

2

A*waTRun»«tx

9：第四代移动通信技术的关键技术

种类有哪些？将正确选项填入下列

表格中。

-an工亦，五，3殳，•・内克ekei

XHR.”•中KR4.”—・&■・号♦・三个ir-TR.

■?也・人UH♦基G£VWH哥・

A.*2M5>u»iin<B.c.r«A.rnmtt<

D.WAU<E.MAA^HC

10,2018年6月14日，国际标准

组织3Gpp在美国举行全体会议，第

五代移动通信技术标准（5GNRStand

alone,独立组网）方案获得批准并

发布。5G网络的出现，使得物联网

能够获得更加广泛的作用，包括了诸

如、、、智慧农

场等。

蜂窝网络的结构：、、

等三部分组成。

11：杳阅相关资料，了解第五代通

信技术的特点，并分点总结其特点填

写在方框内。

12：查阅相关资料，了解第五代移

动通信技术。请任意列举其中包含的

三种关键技术，并简述这三种关键技

术的优势。

1__________________________

o

2__________________________

2

3__________________________

__________________________________

13：查阅相关资料，了解第五代移

动通信技术的物联网架构，并将笫五

代移动通信技术的架构名称填写在

方框内。

14：查阅相关资料，了解车载T-B0

Xo你能补足下方空缺的内容吗？

（1）年载T-box的作用主要是用于_

/通信o

（2）车载T-box的使用方法使通过一

发送控制命令。

（3）车载T-box与通

过canbus通信，实现指令与信息的

传递，包括、按键状

态信息、控制指令等；通过音频连接

,实现双方共用麦克与喇叭输出。

（4）车载Tbox与手机APP是通过后

台系统以的形式进行

间接通信（双向）。「box与后台系

统通信还包括和

—两种形式，后者主要实现一键导

航及远程控制功能。

15：查阅相关资料，了解车载T-b。

x的工作状态。并判断以下内容属于

哪种状态，把该状态的正确选项填写

在后面括号内。

（1）熄火状态下，终端延续通话（禁

止拨打与接听），允许短信接收，GP

S关闭，CanBus周期发送。（）

（2）点火状态下，终端正在进行童话

，中断数据传输，允许短信接收，G

PS开启，CanBus周期发送。（）

（3）熄火状态下，终端与后台定时传

输数据，禁止电话拨打与接听，允许

短信接收，GPS关闭，CanBus仅接

收数据（接收遥左指令后会发送数据

（）

（4）熄火状态下，终端关闭与后台传

输数据，禁止电话拨打与接听，允许

短信接收，GPS关闭，CanBus仅接

收数据（接收遥:空指令后会发送数据

（）

(5)点火状态下，终端与后台定时传

输数据，允许短信接收，GPS开启，

CanBus周期发送(无主机不发送，

接收遥控指令后会发送数据)。()

(6)熄火状态下，终端进入休眠，禁

止电话、数据、短信、GPS、CanBu

s功能。()

(7)除ACCOFF休眠状态外，其余各

种状态在主电被破坏情况下启动.用

于向后台上报主电被破坏警情(数据

)。()

AACC-ON通话

BACC-OFF通话

CACC-ON数据

DACC-OFF短信

EACC-OFF休眠

FACC-OFF备电

GACCOFF数据

16：查阅相关资料，了解车载T-b。

x的信息反馈、车载T-box的实现功

能，并判断下方表格内是否是车载T

-box的实现功能？

CMttit

OQIMCM”

17：查阅相关资料，根据车载T-b。

x的补报机制，点写对应的补报情况

18：杳阅相关资料，了解蜂窝-V2V,

即车辆自身与其他车辆之间的信息

交换，那么车辆刍身与附近外界车辆

之间的信息交换内容主要包括有：

(1)当前本体车辆的行驶速度与—

_车辆的行驶速度进行信息内容的

交换；

(2)当前本体车辆的行驶方向与

车辆的行驶方向进行信息内容的

交换：

（3）当前本体车辆与附近范围

内车辆的行驶状况进行信息内容的

交换。

19：查阅相关资料，了解V2P,即

车辆自身与外界行人之间的信息交

换。那么车辆自身与外界行人之间的

信息交换内容主要包括有；

（1）车辆自身的与行人当前位

置进行信息内容的交换；

（2）车辆自身的与行人当前位

置进行信息内容的交换。

20：杳阅相关资料，了解V2I即车

辆自身与基础设施之间的信息交换。

那么车辆自身与基础设施之间的信

息交换内容主要包括：

（1）车辆的行驶状态与的实际

状况进行信息内容的交换；

（2）车辆的行驶状态与的实际

情况进行信息内容的交换；

（3）车辆当前行驶的方向和速度与—

—所提示的内容进行信息上的交

换；

（4）车辆的行驶状态与或隧道

的监控情况进行信息内容的交换；

（5）车辆的导航目的地与进行

信息内容的交换。

21：查阅相关资料，了解V2R,及

车辆自身与道路之间的信息交换。并

回答，车辆自身与道路之间的信息交

换内容主要包括有：

（1）车辆自身的与道路当前路

况进行信息内的交换：

（2）车辆自身的与前方道路发

声的事故进行信息内容的交换：

（3）车辆行驶的与道路前方的

路标牌进行信息内容的交换。

22：查阅相关资料，了解V2N,即

车辆自身或驾驶人与互联网之间的

信息交换。并问答，车辆自身或驾驶

人与互联网之间的信息交换内容主

要包括有：

(1)车辆自身的行驶信息和传感器数

据与互联网分析的进行信息

内容的交换；

(2)车辆终端系统与互联网上的一

—进行信息内容的交换；

(3)车辆自身的故障系统与互联网—

进行信息内容的交换.

23：查阅相关资料，了解C-V2X协

同通信架构。并回答，C-V2X协同通

信主要涉及、和

三个领域。

24：查阅相关资料，了解C-V2X协

同通信发展趋势。随着C-V2X及5G

技术发展，与之而来的更大数据—

_、、和更高海量连接

等特性，极大地况进了智能驾驶和智

慧交通发展。

25：随着C-V2X业务的发展，查阅

相关资料，了解业务应用参与方和基

础支撑能力之间的供应关系，在表格

内填写完善业务对应的业务流与数

据支撑。

26：DSRC技术定义：DSRC专用短程

通信技术是专门用于道路环境的—

—、车辆与基础设施、间通

讯近距禽有限的无线通信方式，是—

—和系统最重要的通信方式之一。

DSRC系统结构：DSRC结构主要由

—、、三部分构成。

27：查阅相关资料，了解专业短距离

通信技术的系统的应用。尝试回答以

下问题。

（1）车载DSRC系统包括（V2

R）通信和（V2V）两种形式。

（2）如果我们想做到“当车辆经过特

定的ETC中道，通过年载OBU与路侧

RSU的通信，不需停车以及不需收费

人员采取任何操作的情况下，能自动

完成收费过程”，我们应该选择

_形式。

（3）如果我们想做到“当前面车辆检

测到障碍物或车祸等情况时，将向后

发送碰撞警告信息，提醒后面的车辆

潜在的危险”，我们应该选择

形式。

28：请杳阅相关资料，小组合作完

成比亚迪汉车载网络CAN总线的主

29：请查阅相关资料，小组合作完

成宝马X5的以太网的主干网络结构

拓扑图。

CM'..............LX"F

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制定251.浏览引导问题相关资料，并结合辅导学生制定详细在老师的辅导下,

计划获取到的相关信息、前面所学习到的的任务实施计划和合理学生小组长带领小组

知识及小组讨论的结果，制定工作方有效的分工。成员制定详细的规划，

案。并进行合理有效的分

工。

4.各组派代表阐述资料查询结果。各小组组长阐述

5.各组就各自的杳询结果进行交流，组织各组测试方案测试的方案，各组成员

做出

15并分享技巧。的展示与讨论，做出点评积极参与课堂讨论，在

决策

6.教师结合各组完成的情况进行点并引导制定出最佳方案。老师的点评和辅导下

评，选出最佳方案。选出最佳方案。

1.U活页式教材、实

训指导书、课件为主要媒

介，按照“引导问题”的

L课前，根据“引

排序，讲解核心知识点。

导问题”主动思考和学

2.进行必要的操作

习完成任务所需的专

示范；在学生操作过程中

业知识和专业技能。

全场巡视，及时发现问题

2.课中，通过老师

并解决：监督各个小组分

的讲解、操作示范以及

实施1.独立完成引导问题的填写。工情况，确保每个小组成

85与小组成员的团队协

计划员都能基于工作过程进

作完成团队工作任务，

行完整的测试训练。以

个人也进行完整的任

此，引导学生亲历工作过

务实训，切实、全面掌

程、获得工作过程知识、

握专业知识和技能。

实现有效学习、学会如何

3.牢记安全规范，

工作。

养成安全意识。

3.加强对教学环境

的管理.引导学生必须按

照规程安全文明操作，做

好巡视监督，做好安全与

健康防范预案。

引导学生进行“7S”按要求规范执行

测试结束后，应该如何进行工位清

现场管理。“7S”现场管理。

理？

按照老师要求，各

要求学生以PPT为载

个小组长制定总结PPT

完成智能网联汽车通信技术应体进行任务总结，内容包

的完成计划，包括总结

任务用引导问题的填写，各个小组针对实括但不限于操作过程中

35思路的确定、总结内容

总结际的操作过程和最终完成情况，进行的失败与成长、收获与建

梳理、PPT制作、等小

任务总结。议，小组成员分工的合理

组成员分工，时间安排

与否。

等。

1.课前准备好汇

报PPT及其他辅助汇报