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车载以太网!未来已来!

修桥补路二
 
只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 12-04 , 来自:浙江省台州市

  原创: Dotrust  东信创智  7月6日
  
  作者:翟跃
  
  6月28日,东信创智研发的车载以太网(Automotive Ethernet)Demo Vehicle和自 动 化 测 试 机 柜 在 上 汽 商 用 车 技 术 中 心 阶 段 性 交 付 。Demo Vehicle搭载了符合IEEE 100BASE-T1标准的1个中央网关(Central Gateway)、4路摄像头、1套CANoe仿 真的仪表和娱 乐 主 机。自动化测试机柜集搭载了东信创智研发的测试管理软件和测试程序,集成Vector(维克多)和Spirent(思博伦)测试设备,实现OSI Layer 1-7的车载以太网测试。
  
  Demo Vehicle简介
  
  Demo Vehicle中央网关共有5路100BASE-T1通道,其中4路连接前后左右4个摄像头;第5路100BASE-T1连接至VN5610A,用CANoe仿真仪表和娱乐主机两个虚拟节点;1路100BASE-TX用于诊断。除了以太网通道外,还有1路HS-CAN和3路CAN FD用于收发CAN FD/CAN报文。Demo Vehicle拓扑如下图所示。
  
  Demo Vehicle实现的功能有:
  
  基于AVB协议的视频传输
  
  本功能视频数据流向如下图所示,摄像头(AVB Talker)发送视频数据,经由中央网关(AVB Bridge)转发,最后在仿真仪表(AVB Listener)展现。
  
  基于SOME/IP和SOME/IP-SD协议的通信控制
  
  通信控制的仿真首先要有数据库的支撑,我们通过PREEvision创建SOME/IP的以太网数据库,加载到最新版本的CANoe V11.0中实现娱乐主机和仪表之间的方法调用(Request/Response)。最终展现的效果是,我们通过娱乐主机的触屏功能,点击前后左右不同的位置可以在仪表上显示4个不同位置的摄像头数据、全景拼接的摄像头数据或者前后摄像头的行车数据。
  
  后续我们还将更仿真多的方法Method、事件Event、域Field完善仪表的功能,并且发布更快捷的以太网数据库转换或建模方法。
  
  通信控制的实现如下图。
  
  基于DoIP协议的以太网诊断和刷写
  
  通过中央网关的100BASE-TX接口不仅可以实现车载以太网诊断和刷写,同时还可实现端口镜像功能。以太网不像我们熟悉的CAN总线,只要将测试设备接入总线的任意位置就可以监控总线所有数据,但是通过端口镜像功能,我们将Eth1~Eth5端口的部分数据镜像至Eth6(100BASE-TX),这样在路试或者需要测试分析时配置一下Switch,就可以在Eth6端口监测到其它端口的数据了。
  
  端口镜像功能如下图。
  
  中央网关简介
  
  通道数量:
  
  Ethernet Channels
  
  5 x 100BASE-T1(Broadcom BCM89531,可扩展8路以上)
  
  1 x 100BASE-TX
  
  CAN Channels
  
  1 x High-Speed CAN
  
  3 x CAN FD & Partial NM
  
  LIN Channel
  
  1 x LIN
  
  实现功能:
  
  SOME/IP、SOME/IP-SD
  
  DoIP
  
  1 to N Flash
  
  FOTA (Flash Over The Air)
  
  AVB  (Hardware Support)
  
  gPTP(Time Synchronization)
  
  FQTSS (Traffic Shaper)
  
  SRP (Stream Reservation)
  
  Data Forwarding
  
  Eth-Eth
  
  Eth-CAN/CAN FD
  
  CAN/CAN FD-CAN
  
  Security(In Development)
  
  自动化测试机柜简介
  
  2
  
  该机柜集成的Auto C1是Spirent用于汽车以太网测试的桌面式便携设备,其具有尺寸小,噪音低,功能齐全等优点。
  
  Auto C1配合TTworkbench软件平台及相应测试套可实现
  
  TCP/IP协议一致性测试
  
  (基于OPEN TC8和AUTOSAR)
  
  AVB/TSN协议一致性测试
  
  (基于AVnu相关测试规范)
  
  其测试界面如下图所示:
  
  Spirent 测试硬件配合Testcenter软件平台及相应测试套可实现
  
  AVB/TSN功能和性能测试
  
  (基于IEEE相关规范)
  
  交换机功能和性能测试
  
  (基于IETF RFC2544、RFC2889等)
  
  除了底层协议测试外,应用层测试也同样重要,我们在CANoe中用CAPL程序自主开发了UDPNM测试脚本,完成了对代码的完整调试测试。并将其集成在我们自主研发的新一代网络测试平台中,用于实现对测试用例的管理及测试报告的自动生成。
  
  在测试报告生成方面,我们在测试脚本中完成了对报告模板的配置,支持模版灵活变化。在CANoe中采用我们的编程框架执行出的html/xml报告都可以在网络测试平台中直接转换成Excel,无论是通信、诊断还是功能。
  
  网络测试平台采用BS(浏览器-服务器)架构开发,配置服务器后可同时控制多台机柜同时测试,在联网情况下(因特网或公司内网)可以支持远程测试。
  
  作者寄语:
  
  2014年底刚接触以太网的时候,觉得Ethernet神秘而遥远,未来大概在2020/2021年前后。不过现在我觉得汽车以太网之未来就在当下。在于当下的主机厂,在于当下的供应商,更在于中国自主研发之主机厂能否给本土供应商足够的支撑和培养,使他们有能力掌握这份开放而复杂的网络。以太网的硬件并不难,大多数供应商需要搞定的也就是个PHY,更难的应该是远远比CAN总线复杂的7层模型的以太网AUTOSAR协议栈。
  
  以太网本来就该OPEN,东信创智愿意同本土志同道合的供应商们一同成长,共同迎接车载以太网未来到来。
  
  特别鸣谢
  
  上汽集团商用车技术中心
  
  维克多汽车技术(上海)有限公司
  
  思博伦通信科技(北京)有限公司
  
  吉孚动力技术(中国)有限公司
  
  瑞昱半导体股份有限公司
  
  北京茵沃汽车科技有限公司
  
  东信创智(http://www.dotrustech.com/)致力于为汽车以太网客户提供高效、可靠的开发测试工具和解决方案。除了深耕传统的车载总线开发、车载总线测试及电子电气架构技术,东信在汽车电子新兴技术上的探索与投入也一直走在行业前列。东信拥有资深的总线及架构设计团队,能利用全球领先的工具链完全自主地实现基于车载总线测试、CANoe、PREEvision、SOA架构开发、总线的完整V模式开发。
  
  

本文出自东莞黄江二手车富海论坛,原帖地址:http://www.fuhai209.com/read-htm-tid-65872.html,本文作者:富海-修桥补路二,发表于: 2018-12-04 14:09:41,转载请注明!

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