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    • Part 1 STAR 3的里面的汽車以太網(wǎng)
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奔馳的STAR3電子電氣架構(gòu)(下)——以太網(wǎng)和供電

2022/05/16
479
閱讀需 4 分鐘
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傳統(tǒng)汽車企業(yè)在Domain架構(gòu)下,把CAN網(wǎng)絡替換成以太網(wǎng)骨干網(wǎng),是圍繞遠程信息系統(tǒng)和自動輔助駕駛系統(tǒng)兩大塊內(nèi)容,并且在整車不斷增加的軟件數(shù)量,這些按照原有的設(shè)計,對主干網(wǎng)絡的通信帶寬的需求不斷增長。

借助汽車以太網(wǎng),面向服務的通信概念正在進入車輛網(wǎng)絡(SOME/IP、C/S 通信),這是汽車軟件往功能擴展和靈活性增加的必要的路徑。

▲圖 1. 奔馳STAR 3 上的車載以太網(wǎng)網(wǎng)絡拓撲

Part 1 STAR 3的里面的汽車以太網(wǎng)

面向信號的通信方式(Signal-Oriented Communication) 正在達到其極限(將信號進行傳輸)。比如節(jié)點B需要節(jié)點A的某一個信息,節(jié)點A就直接把這個信號同其他信號一起,打包成報文發(fā)送到總線上,節(jié)點B收到之后就能夠獲得該信號了,如下圖左半部分所示。

▲圖2. 面向信號和面向服務的通信機制對比

 

借助汽車以太網(wǎng),面向服務的通信在進入車輛網(wǎng)絡 (SOME/IP、C/S 通信),主要目的是靈活地處理越來越多的需求,從而降低復雜性和動態(tài)性。

C/S創(chuàng)建明確定義的接口為表征的服務環(huán)境,軟件組件通過稱為“服務總線”的中間件連接。中間件承擔服務提供者和服務使用者之間進行調(diào)解,因此可實現(xiàn)系統(tǒng)中服務角色之間的松散耦合。比原有的軟件架構(gòu)更靈活,具有更高的可重用性和對新服務組件更好的集成性。中間件調(diào)節(jié)了服務提供者和服務使用者之間的通信,當然也包括對該通信的建立,通常還定義了以太網(wǎng)報文中數(shù)據(jù)的序列,序列器決定了在發(fā)送端如何將數(shù)據(jù)序列化為串行比特流,然后在接收端如何反序列化。

▲圖3. ECUPDU

 

SOME/IP服務發(fā)現(xiàn)協(xié)議是 SOME/IP 的核心功能,有以下幾個主要任務:

(1)SD 協(xié)議管理提供動態(tài)查找功能實體并能配置其訪問權(quán)限的功能

(2)SD 協(xié)議管理向網(wǎng)絡發(fā)送事件消息的需求,向需要它們的接收者發(fā)送事件消息

(3)檢測服務實例是否正在運行

為了讓客戶端知道哪些服務當前可用,SOME/IP-SD 提供了兩種機制,Offer Service提供服務允許服務器向所在的網(wǎng)絡提供其所能夠提供的服務。Find Service發(fā)現(xiàn)服務允許客戶端請求可用的服務。

▲圖5. Gateway的工作機制

Part 2 信息安全機制

我后來仔細思考一下,在集成度的考慮,歐洲普遍還是圍繞傳統(tǒng)的信息安全的模式來走,由于整個開發(fā)周期的原因,一方面要平衡整個軟件開發(fā)周期,一方面要考慮信息安全的管理復雜度所以這個分層還挺有必要的。

▲圖6. 奔馳的以太網(wǎng)的使用

 

▲圖7. 主機和T-box的聯(lián)網(wǎng)和分層機制

 

目前從12V電源來看,車企傾向于圍繞雙12V電池的模式,分為不同的電源備份機制,通過一個平衡單元形成在電源之間的調(diào)度,也就是說不管是兩個電池還是充電單元,3個里面掛掉1個,整體性能影響有限。

▲圖8. 奔馳的12V系統(tǒng)

 

小結(jié):

偏軟件和通信本身的部分,我也是看個大概,供大家參考。

梅賽德斯-奔馳

梅賽德斯-奔馳

戴姆勒(戴姆勒股份公司)一般指梅賽德斯-奔馳集團股份公司。戴姆勒股份公司(Daimler AG),總部位于德國斯圖加特,是全球最大的商用車制造商,全球第一大豪華車生產(chǎn)商、第二大卡車生產(chǎn)商。公司旗下包括梅賽德斯-奔馳汽車、梅賽德斯-奔馳輕型商用車、戴姆勒載重車和戴姆勒金融服務等四大業(yè)務單元。

戴姆勒(戴姆勒股份公司)一般指梅賽德斯-奔馳集團股份公司。戴姆勒股份公司(Daimler AG),總部位于德國斯圖加特,是全球最大的商用車制造商,全球第一大豪華車生產(chǎn)商、第二大卡車生產(chǎn)商。公司旗下包括梅賽德斯-奔馳汽車、梅賽德斯-奔馳輕型商用車、戴姆勒載重車和戴姆勒金融服務等四大業(yè)務單元。收起

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筆者 朱玉龍,一名汽車行業(yè)的工程師,2008年入行,做的是讓人看不透的新能源汽車行業(yè)。我學的是測試和電路,從汽車電子硬件開始起步,現(xiàn)在在做子系統(tǒng)和產(chǎn)品方面的工作。汽車產(chǎn)業(yè)雖然已經(jīng)被人視為夕陽產(chǎn)業(yè),不過我相信未來衣食住行中的行,汽車仍是實現(xiàn)個人自由的不二工具,愿在汽車電子電氣的工程方面耕耘和努力,更愿與同行和感興趣的朋友分享見解。