
1.序言:在现代车辆技术的快速发展下,在不同情况下使用车辆的需求继续扩大。这导致了自动通信运行的需求有了显着改善,因此,更先进,更强壮的以太网汽车逐渐成为身体交流的必要成员之一。本文首先了解当前的车载网络应用程序需求,并查看如何通过强大的网络功能来满足正在进行的自动通信需求,获得各种车辆制造商和开发人员的信任和使用。同时,它还将分享最新的AurixTM TC4X系列iNFINEON如何满足客户对高速以太网和敏感网络的不同需求。 2。车载以太网的概述2.1在谈论新一代汽车的开发时,车内网络的应用要求,大多数人直观地专注于新型和旧能量车之间的竞争。两种力量都继续改善产品以吸引消费者,这导致各种自动化技术的持续改进和突破,这改善了汽车的智能和电子化的速度。最肯定的是操作汽车情报运营商是自动驾驶,智能机箱,智能驾驶舱等。在改善不同车辆操作的情况下,电子化更具参与度或贡献。可以说,电子化参与了自主驾驶系统,底盘控制系统,电气控制系统,车身控制系统,驾驶舱控制和娱乐系统。以下文章将研究这些改进对四种尺寸的对车内网络的需求的变化。 1个带宽要求。自动驾驶应用程序携带大量数据,例如图像信息,涵盖信息和RADAR波雷达信息要求。娱乐系统的带宽要求主要发生在通过网络发送大量图像资源到不同的ECU时。 2实时和可靠性要求在计算时,自主驾驶应及时从外部环境中获得秘密数据;控制时,控制要求还需要按时到达目标。诸如网络设计支持维修和冗余处理之类的可靠性。 3汽车体的成本要求电子化在使用大量电子设备方面有效。这些不仅为ECU存储空间带来了问题,还形成了大量的汽车车身连接,电线和放置空间的重量非常昂贵。 4网络安全需要使用自动驾驶和开发车辆的电子设备。如果网络发货受到恶意攻击或控制,严重的安全问题将表达r。 2.1.1通常在带宽要求的影响下的带宽要求,两种具有很大比例的应用可以被视为自主驾驶和娱乐系统。自主驾驶的核心当然是巨大的计算能力,但是用于计算的数据,例如图像信息,激光雷达信息,雷达波雷达信息和各种身体传感器,都需要大量数据传输,从而大大增加了带宽要求。如果需要在使用芯片进行处理时,将此图像信息或LIDAR信息发送到原始数据中的自主驾驶系统,这些应用程序的带宽是在GBP上,高分辨率毫米波雷达也需要超过1Gbps,但其他传感器也需要超过1GBP,但通常不需要少于1GB。相比之下,控制和底盘控制数据传输,因为实现结果并没有直接的要求太高带宽的NTS。娱乐系统还可以具有带宽的要求。如果系统需要通过网络向不同的ECU发送大量图像资源,则带宽的要求将有很多要求。 2.1。例如,在计算过程中,外部环境的数据应按时传输到自动芯片驱动;在控制过程中,控制要求还需要按时到达目标。这些通信中的瓦拉(Wallah)可能会延迟到设计要求之外,因此估计或控制发生交付的延迟很重要。此外,可靠性也是一个重要的部分,好像网络设计支持故障和冗余处理的处理一样。 2.1.3关于使用自动驾驶和车辆电子化的网络安全要求,许多车身设备连接到不同的网络,这些设备可以接收命令并从网络中执行操作。如果网络delivERY受到恶意攻击或受控的,将会出现严重的安全问题,因此网络安全开始成为机上网络的基本要求。 2.1.4成本要求随着汽车车身的继续进行电子化,已经添加了大量的电子设备,并且这些设备可以在汽车的不同位置分配。除了设备本身所占据的空间外,车辆的体内还形成了许多连接。如何设计和使用这些连接,包括网络通信,控制信号和电源线,为改进和更新自动化体系结构提供了极大的工程师动力。今天更加认可的发展方向是自动区域的建筑。简而言之,这是通过操作除法区域的网关/控制器,将设备从域名汽车架构更改为不同的域控制器该设备进入实际区域的不同区域。多个核心和中央控制器相互连接,因此该设备仅连接到该区域的最近控制器,并且可以大大减少连接的电线,从而降低电线,装载和空间的各种成本。此外,区域控制器也可以包括各种操作,并有机会减少ECU使用的总数。自动区域的建筑发展为自动网络和软件体系结构提供了改革。车辆网络可以从异源网络转移到均匀的网络,软件体系结构也相互吻合。 2.2持续改进的以太网内部以太网技术提供了各种协议和设备标准,适用于骑行内网络的不同应用。在以下各节中,我们将讨论如何在车内以太网CAn有效地匹配了车载网络的各种特殊要求,并在不同级别的应用中解决了不同的疾病点。 2.2.1全面网络媒体通信解决方案内部的车载以太网支持许多物理层标准。以下是一些主要相关标准:100Mbps(IEEE 802.3BW-2015,用于100base-T1 PHY)的传输1Gbps(IEEE 802.3bp-2016 for 1000base-t1 phy)的传输10Mbps(IEEE 802.3CG-2019 for 10base-2019 for 10base-t1s phy phy)的传输(IEEE 802.3CG-2019) 2.5G/5G/10GBASE-T1 PHY)2.5G,5G和10GBPS(用于2.5G/5G/5G/10GBASE-T1 PHY的IEEE)802.3CH-2013CH-2013 CHCH-201要求高和低带宽使用不同车辆安装的网络,从而提供了可行的解决方案,可提供可行的解决方案。这可以减少交付延迟并占用由域控制器在使用异质网络时传递数据时所需的进一步传输格式处理引起的硬件资源区域。另一件事是,这些标准使用单双线和扭曲的电线,这也可以减少由空间和重量引起的成品问题。 2.2.2实时交付支持交付支持并未主要在最早的以太网网络设计中考虑,但是由于以后使用的各种需求,某些新标准继续在以太网网络中出现,并且AVB和TSN协议在车辆网络中被广泛使用。 2.2.2.1 AVB协议对视频和视频信息要求(例如视频镜头,娱乐视频等)有一些要求。 IEEE 802.1工作组在这些问题上进行了研究,并结束了IEEE 802.1Q网络协议和AVB协议,该协议主要适用于车载网络协议:IEEE 802.1QAV-2009(AVB Bridges的段落和通道和通道)将保留规定的延迟指定的网络定义为保留条款。 IEEE 802.1QAT-20210(流预订)预订协议用于告知I在保留支持特定流量所需的资源的道路上,Ndividual网络节点。 IEEE 802.1AS-2011(用于应用程序敏感应用程序的定时和同步)的引入协议允许在网络上进行标准的时间概念,以便终端和开关站能够彼此同步本地网络时钟。 2.2.2.2 TSN协议尽管AVB协议为音频/视频使用提供了解决方案,但它不适合流量和关键关键流量。在此之前,从2012年开始,TSN工作组开始取代以前的AVB工作组。这适用于以下车内网络协议:IEEE 802.1QBV-2015(预定流量的增强功能)改善了计划的流量控制,引入了栅极输送机制以支持计划的流量,并且需要根据预定的时间表进行的框架交付。 IEEE 802.1QBU-2016(帧抢先)和IEEE 902.3BR,IEEE 802.1QBU意识到了F的预防rame,用快速框架(实时框架时间至关)和抢先框架(即最佳考试以获得最佳努力),将框架分开。实施框架先发制人的优点是减少实时帧的延迟,因为它们不必等待框架交付的最佳努力,但在某个时候可能会抢占。 IEEE 802.1QCI-2017(每条过滤器和警务)此标志可以通过阻止小溪或端口来检测和减少错误,从而使错误不会扩散到网络,从而提高了网络的可靠性。 IEEE 802.1QCB-2017(框架复制和淘汰frer的框架复制和消除)通过抓住框架识别功能,该标准提供了框架复制和传递到许多未损害的网络路径,以增加可能的可能性至少一个复制的可能性,成功地传递到了最终的目的地。 IEEE 802.1AS-2020提供的移交过程在IEEE 8021AS-201A新的IEEE 802.1AS-2020支持许多连贯的桅杆ER时钟和许多同步路径,用于在故障模式下无缝低晶格转换和快速的时间同步恢复。 AVB和TSN协议都可以有效地满足板载网络的实时和可靠性要求。 2.2.3支持支持的安全性也是通信的关注之一。 IEEE 802.1工作组还研究了如何在TSN网络上采用现有的IEE安全机制。其中,MACSEC IEEE 802.1AE-2018协议提供了在CAR内ECU的数据提供的链接到链接加密,并提高了安全得分,完整性检查值,数据包号字段和加密。该协议是指数据封装,删除和验证的框架格式,并使用IEEE STD 802.1X ProtoCooler-to-Peer键建立机制提供P,以物理保护整个网络的安全性。当前运行的P802.1AEDK项目是IEEE S的修改版本TD 802.1AE-2018标准。该标准确定MAC保护协议及其使用MAC安全协议(MACSEC)隐藏用户数据框架的资源和目标MAC地址,并减少明显的帧大小与时间的时间之间的任何相关性。 2.2.4对网络协议应用程序的强有力支持标准车载以太网是由标准的知名组织和满足负载和集成需求的成熟技术提供的。以太网的使用使使用具有全面功能和安全功能的各种网络协议和应用程序更加直接和有效。提供了许多应用程序的现有解决方案,因此从一开始就减少了设计时间和开发。 3。AurixTMTC4X完全支持以太网,它是指具有安全且强大的网络操作的新一代ECU的控制器标准。 3.1 AurixTM对以太网Aurixtm TC4X体系结构的支持改善安全性和连通性。 1高速和灵敏的千兆以太网Geth(Ethmac)最多支持2x5Gbit的以太网,包括桥梁,以太网端口支持IEEE 802.1 AVB和TSN协议的MGA硬件要求。 2广泛的光Lite以太网(LETH)支持4x10/100mbit的以太网速度,还支持10Base-T1S标准,该标准在具有传统ECU所需的低速数据的字段中扩大了以太网应用的范围。 3安全的网络安全卫星(CSS)加密货币和哈希引擎,用于安全罐/以太网通信。 4.摘要:现在,车辆的开发正在从传统的域架构转移到软件指定汽车中的区域架构和硬件定义的汽车。使用较高水平ADA/AD的个人消费汽车将更加受欢迎,并且在车内以太网渗透率将继续增加。通过抓住新一代Aurixtm TC4X的各种功能,用于以太网并确保该网络,我们就是他自动化行业的Lping ECU开发人员可以为相应的新一代自动化平台提供高质量的解决方案,从而实现更快的开发时间和更安全的汽车平台更新计划。