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车载以太网解决方案,你知多少?

车载以太网解决方案,你知多少?

2022/9/5 14:39:32

近年来,为了满足智能网联汽车的开发要求,车载以太网技术开始逐渐进入人们的视野。而以太网技术已经成为下一代车载网络架构的趋势之一,其发展之迅猛,使得各主机厂纷纷产生了浓厚的兴趣并投入研发。

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一 为什么使用车载以太网

| 对高带宽的要求

随着驾驶辅助系统(ADAS)、信息娱乐系统等技术的发展,目前对车载网络带宽的要求越来越高,已经超出了CAN、CAN FD等传统网络的承载能力,由此促进了车载以太网技术的快速发展和应用。

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| 线束成本

传统汽车上的线束相对较多,且布线重量较重。而博通公司研发的BroadR-Reach技术,采用单对的非屏蔽双绞线进行信号传输,使得重量减轻30%,且降低连接成本可达80%。

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| 新的电气架构

传统的分布式电子电气架构已难以承载汽车越来越复杂的功能,而未来则是按照不同功能域集中控制ECU的划分思路,并采用域控制器的方法来解决这一问题。

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二 车载以太网协议架构

和传统以太网相比,车载以太网对物理层进行了修改,引入了新的100BASE-T1、1000BASE-T1。车载以太网协议通常被认为是一个五层协议系统:应用层、传输层、网络层、数据链路层、物理层,每一层都具有不同的功能。

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 业务范围

风丘科技为您提供全流程的解决方案,覆盖电子电器架构开发、规范定义、原型车辆开发、测试与验证的解决方案,横跨了汽车开发的生命周期。

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| 电子电气架构开发

电子电气架构开发是汽车电子电气系统的顶层设计,其目的是在功能需求、法规和设计要求等特定约束下,通过对功能、性能、成本和装配等各方面进行分析,以得到更佳的系统方案。我们可以根据客户的需求,提供以下六大部分内容的服务。

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| 数据库创建工具

VisualXML是网络数据库自动转换工具。其利用标准的Excel网络调查表来描述ECU的通信矩阵,并且可一键式轻松转换DBC、LDF和ARXML等多种文件格式,还支持CAN/CAN FD、LIN和以太网等总线标准。其由Conversion、Split、Verification、Contrast、Editor五大功能组成。

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VisualODX软件是ODX诊断数据自动转换工具。其利用标准的Excel诊断调查表来描述ECU的诊断规范,并且通过该工具可将Excel文件自动转化为ODX/PDX数据文件。

该软件操作简单方便,一键式转化,功能强大,可大大减少人力投入,同时高效快捷,从而加快了开发进度。

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| 原型车辆开发

整车电子电气功能测试是原型车辆开发中不能缺少的重要环节。在每个整车项目开发的过程中都需要对整车所有电子电气功能进行测试,以验证其是否满足设计要求。

风丘科技根据整车厂所制定的规范,搭建了车载以太网demo台架,集成100BASE-T1/1000BASE-T1/CAN FD协议,并支持以太网的SOME/IP、DoIP和AVB等协议。以下图片是车载以太网演示系统的案例。

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| ECU开发

网关控制器软件:网关控制器是整车电子电气架构中的核心部分。它连接着车上各个通信子网,可将CAN、LIN、MOST和FlexRay等在不同网络中的数据进行路由。网关控制器保障了整个汽车的安全性与可靠性。

风丘科技可配合客户的整车开发计划并提供低成本、高可靠性以及快捷的以太网网关设计方案,由此可大大加快网关产品的开发和生产。

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(NXP MPC5748G安全以太网网关参考设计)

AUTOSAR基础软件:虽然AUTOSAR的传统平台(Classic Platform)解决了嵌入式ECU需求,但是随着驾驶辅助系统(ADAS)和信息娱乐系统等技术的发展,它已无法满足ECU的需求了,所以需要在车辆上使用完全兼容、绝对安全和复杂度高以及计算资源需求量大的软件。由此,AUTOSAR建立了第二个软件平台——AUTOSAR自适应平台(Adaptive Platform)。

风丘科技将根据客户的需求,提供基于符合AUTOSAR CP和AP平台的基础软件,包括SOME/IP、DoIP和AVB等。

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Upper Tester/Lower Tester开发服务:汽车开放系统架构联盟(AUTOSAR)制定的车载以太网规范包括TCP/UDP/IP协议栈,并在制定的规范中提出了Upper Tester和Lower Tester的重要测试概念。Upper Tester/Lower Tester是Tester与DUT的被测核心功能模块之间的中介,可以辅助完成测试。

风丘科技将为您提供Upper Tester/Lower Tester的开发服务,可以更加简单地实现在DUT上测试相关协议栈。

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| 测试与验证

OptoLyzer Studio是一款用于车载以太网分析、仿真与测试的软件。它可以提供消息记录、图形化、活动区、过滤、消息注入和书签并且支持多种协议。

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? 支持多种车载总线系统:Ethernet/Internet、CAN、CAN FD、LIN、FlexRay和MOST以及基于INICnet技术的网络;

? 支持多种数据格式文件的导入导出:*.blf、*.asc、*.csv、*.pcap、*.pcapng、*.olsreplay、*.olslog、*.img、*.k2llog;

? 消息显示Trace/发送Send;

? 信号显示Data;

? 曲线显示Graph;

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

? 总线统计Statistics;

? 编程:C#支持更多的功能组建,实时性更高;

? 过滤功能Filter。

Q-Tester是一款简易使用的诊断协议软件。该诊断协议采用ODX(ASAM MCD-2 D/ISO 22901-1)方案,并且诊断仪与ECU间的数据交互依赖于核心的ODX诊断数据库。

该方案的优势在于:在功能方面确定并完成相关开发工作后,就无需再对软件进行维护,对于新车型、新平台的支持通过升级ODX数据库的形式来完成。而维护数据库的工作量相对于维护软件而言,则会小很多,由此可在无形之中减少供应商的工作量,以及降低OEM的成本。

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Q-Automation作为一款自动化的......

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王静
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