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。
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。