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車載以太網解決方案,你了解多少?

車載以太網解決方案,你了解多少?

2022/6/24 16:09:52

近年來,為了滿足智能網聯汽車的開發要求,車載以太網技術開始逐漸進入人們的視野。而以太網技術已經成為下一代車載網絡架構的趨勢之一,其發展之迅猛,使得各主機廠紛紛產生了濃厚的興趣并投入研發。

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一 為什么使用車載以太網

| 對高帶寬的要求

隨著駕駛輔助系統(ADAS)、信息娛樂系統等技術的發展,目前對車載網絡帶寬的要求越來越高,已經超出了CAN、CAN FD等傳統網絡的承載能力,由此促進了車載以太網技術的快速發展和應用。

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| 線束成本

傳統汽車上的線束相對較多,且布線重量較重。而博通公司研發的BroadR-Reach技術,采用單對的非屏蔽雙絞線進行信號傳輸,使得電纜重量減輕30%,且降低連接成本可達80%。

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| 新的電氣架構

傳統的分布式電子電氣架構已經難以承載汽車越來越復雜的功能了,未來則是按照不同功能域集中控制ECU的劃分思路,并采用域控制器的方法來解決這一問題。

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二 車載以太網協議架構

和傳統以太網相比,車載以太網對物理層進行了修改,引入了新的100BASE-T1、1000BASE-T1。車載以太網協議通常被認為是一個五層協議系統:應用層、傳輸層、網絡層、數據鏈路層、物理層,每一層都具有不同的功能。

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 業務范圍

我們公司提供全流程的解決方案,覆蓋電子電器架構開發、規范定義、原型車輛開發、測試與驗證的解決方案,橫跨了汽車開發的生命周期。

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| 電子電氣架構開發

電子電氣架構開發是汽車電子電氣系統的頂層設計,其目的是在功能需求、法規和設計要求等特定約束下,通過對功能、性能、成本和裝配等各方面進行分析,以得到更佳的系統方案。我們可以根據客戶的需求,提供以下六大部分內容的服務。

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| 數據庫創建工具

VisualXML是網絡數據庫自動轉換工具。其利用標準的Excel網絡調查表來描述ECU的通信矩陣,并且可一鍵式輕松轉換DBC、LDF、ARXML等多種文件格式,還支持CAN/CAN FD、LIN、以太網等總線標準。其由Conversion、Split、Verification、Contrast、Editor五大功能組成。

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VisualODX軟件是ODX診斷數據自動轉換工具。其利用標準的Excel診斷調查表來描述ECU的診斷規范,并且通過該工具可將Excel文件自動轉化為ODX/PDX數據文件。

該軟件操作簡單方便,一鍵式轉化,功能強大,大大減少人力投入,同時高效快捷,從而加快了開發進度。

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| 原型車輛開發

整車電子電氣功能測試是原型車輛開發中不能缺少的重要環節。在每個整車項目開發的過程中都需要對整車所有電子電氣功能進行測試,以驗證其是否滿足設計要求。

我們根據整車廠所制定的規范,搭建車載以太網demo臺架,集成100BASE-T1/1000BASE-T1/CAN FD協議,并支持以太網的SOME/IP、DoIP和AVB等協議。以下圖片是車載以太網演示系統的案例。

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| ECU開發

網關控制器軟件:網關控制器是整車電子電氣架構中的核心部分。它連接著車上各個通信子網,可將CAN、LIN、MOST和FlexRay等在不同網絡中的數據進行路由。網關控制器保障了整個汽車的安全性與可靠性。

我們可以配合客戶的整車開發計劃并提供低成本、高可靠性以及快捷的以太網網關設計方案,由此大大加快了網關產品的開發和生產。

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(NXP MPC5748G安全以太網網關參考設計)

AUTOSAR基礎軟件:雖然AUTOSAR的傳統平臺(Classic Platform)解決了嵌入式ECU需求,但是隨著駕駛輔助系統(ADAS)和信息娛樂系統等技術的發展,它已經無法滿足ECU的需求了,所以需要在車輛上使用完全兼容、絕對安全、復雜度高以及計算資源需求量大的軟件。因此,AUTOSAR建立了第二個軟件平臺——AUTOSAR自適應平臺(Adaptive Platform)。

我們將根據客戶的需求,提供基于符合AUTOSAR CP和AP平臺的基礎軟件,包括SOME/IP、DoIP和AVB等。

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Upper Tester/Lower Tester開發服務:汽車開放系統架構聯盟(AUTOSAR)制定的車載以太網規范包括TCP/UDP/IP協議棧,并在制定的規范中提出了Upper Tester和Lower Tester的重要測試概念。Upper Tester/Lower Tester是Tester與DUT的被測核心功能模塊之間的中介,可以輔助完成測試。

我們將為您提供Upper Tester/Lower Tester的開發服務,可以更加簡單地實現在DUT上測試相關協議棧。

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| 測試與驗證

OptoLyzer Studio是一款用于車載以太網分析、仿真與測試的軟件。它可以提供消息記錄、圖形化、活動區、過濾、消息注入、書簽并且支持多種協議。

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? 支持多種車載總線系統:Ethernet/Internet、CAN、CAN FD、LIN、FlexRay、MOST以及基于INICnet技術的網絡;

? 支持多種數據格式文件的導入導出:*.blf、*.asc、*.csv、*.pcap、*.pcapng、*.olsreplay、*.olslog、*.img、*.k2llog;

? 消息顯示Trace/發送Send;

? 信號顯示Data;

? 曲線顯示Graph;

? 儀表盤Panel:Gauge Tile、Activity Tile、Text Tile、Progress Bar Tile、Image Tile;

? 總線統計Statistics;

? 編程:C#支持更多的功能組建,實時性更高;

? 過濾功能Filter。

Q-Tester是一款簡易使用的診斷協議軟件。該診斷協議采用ODX(ASAM MCD-2 D/ISO 22901-1)方案,并且診斷儀與ECU間的數據交互,依賴于核心的ODX診斷數據庫。

該方案的好處是,在功能方面確定并完成相關開發工作后,就無需再對軟件進行維護,對于新車型、新平臺的支持通過升級ODX數據庫的形式來完成,而維護數據庫的工作量相對于維護軟件而言,則會小很多。這在無形之中便減少了供應商的工作量,以及降低了OEM的成本。

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Q-Automation作為一款自動化的測試軟件,用于測試電子控制單元(ECU)。Q-Automation支持ASAM ATX標準,可以與其他工具共享數據,也可以用來定義測試規范、定義測試準備、測試執行和測試評估等。并且只需填寫Excel測試表格,就可實現半自動化測試需求,由此縮短了客戶測試周期。同時,使用ODX/OTX標準化工具,不僅可以支持多種測試硬件,而且可以減少測試軟件兼容性問題。

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VIN|ING系列接口卡是應用創新概念的通信接口卡。VIN|ING 2000是VIN|ING產品家族的一個更強大的VCI。其設計緊湊,支持通過WLAN/LAN/USB連接至上位機,車端支持CAN/FD、K-Line和DoIP通訊協議,特別適合于面向未來的開發測試、制造和售后服務應用。同時,VIN|ING 2000也是一款基于DoIP的可移動VCI設備,不僅支持通過Wi-Fi或USB連接電腦的標準應用,而且也支持遠程診斷任務和獨立操作。這是通過內置于設備中的新Softing SDE實現的——將經過驗證、測試的標準基礎通信組件與功能訪問接口相結合。

因此,PC上的所有標準序列和功能都可以直接在VCI上重復使用,無需WLAN連接,避免了Wi-Fi連接和帶寬或延遲的問題。

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Technica公司從2008年以來便與BMW共同合作,一起研發了BroadR-Reach技術、車載以太網及其協議等技術開發標準測試。其團隊根據對車載以太網的深入學習研究,設計研發了一系列測試的硬件、軟件工具。

通過這些產品,用戶可以更加方便地實現車載以太網相關產品的仿真、測試、調試和監聽數據等強大功能。

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德國IPETRONIK公司成立于1989年,多年來一直為汽車行業提供安全、專業、可靠的記錄儀,因其優秀的硬件品質、豐富的協議兼容和高精度的測量記錄,使其得到了許多汽車企業的高度評價。根據需求,IPETRONIK提供了多款以太網記錄儀以供選擇。

延續了以往的優點的同時,記錄儀支持高速以太網的協議標準和更快的數據寫入、取出速度,使得車載以太網測試可以更加順利地進行。

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Open Alliance發布的TC8規范定義了ECU從物理層到應用層的測試條目,其目的是為了提高車載以太網ECU之間的通信質量和ECU之間的兼容性。

我們與Rohde&Schwarz、Spirent Communications以及Technica公司共同合作提供符合TC8規范和AUTOSAR規范的車載以太網第一層到第七層的協議測試。

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| 往期回顧

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