車載網絡
關注創建者：經緯恒潤 創建時間：2019-12-16
車載網絡的視頻教程
汽車電子系統的通訊基石-CAN總線
車載電子設備帶給我們方便的背后其實是一套龐大且復雜的網絡系統在接收、分析我們的操作指令，并通過電子信號傳達指令到終端的車載電子設備，反饋到我們眼前就是各種各樣的自動化動作。而這一網絡系統被我們統稱為車載網絡。這之中最常見的便是CAN-控制器區域網絡。
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車載網絡的實例教程
隨著汽車智能網聯時代的到來，車載網絡系統不僅需要提供共享信息通道、為整車節省線束，降低成本，還要能承載更豐富的功能。智能駕駛、車聯網、OTA、功能安全、信息安全等核心技術對車內網絡通信提出了要求。目前主流的車載網絡平臺為多網段多總線類型的混合式架構，總線類型涉及CAN/LIN/CANFD/FlexRay/Ethernet,在整車開發過程中，無論是多總線類型路由設計、多總線網絡時間分析、功能安全E2E要求、信息安全SecOC要求還是基于Ethernet的SOA設計，對整車廠網絡設計能力提出了更多要求。同時，新型總線（CANFD/FlexRay/Ethernet）的測試技術是保證車型質量的重要手段，也是整車廠網絡平臺需要重點建設的能力。
經緯恒潤從2002年涉足總線技術，無論是傳統CAN/LIN總線，還是新型的CANFD/FlexRay/Ethernet，有深入的技術研究和項目經驗積累，致力于為客戶提供高附加值的服務。
乘用車的典型網絡拓撲
服務內容
針對乘用車與商用車、燃油汽車與新能源汽車，經緯恒潤提供各具技術特點的總線網絡系統開發咨詢服務，構建滿足不同配置車型的網絡平臺。并且提供測試解決方案，保證車型網絡質量。
展開 隨著汽車智能網聯時代的到來，車載網絡系統不僅需要提供共享信息通道、為整車節省線束，降低成本，還要能承載更豐富的功能。智能駕駛、車聯網、OTA、功能安全、信息安全等核心技術對車內網絡通信提出了更高的要求。目前主流的車載網絡平臺為多網段多總線類型的混合式架構，總線類型涉及CAN/LIN/CANFD/FlexRay/Ethernet,在整車開發過程中，無論是多總線類型路由設計、多總線網絡時間分析、功能安全E2E要求、信息安全SecOC要求還是基于Ethernet的SOA設計，對整車廠網絡設計能力提出了更多要求。同時，新型總線（CANFD/FlexRay/Ethernet）的測試技術是保證車型質量的重要手段，也是整車廠網絡平臺需要重點建設的能力。
經緯恒潤從2002年涉足總線技術，無論是傳統CAN/LIN總線，還是新型的CANFD/FlexRay/Ethernet，有深入的技術研究和項目經驗積累，致力于為客戶提供高附加值的服務。 乘用車的典型網絡拓撲
服務內容
針對乘用車與商用車、燃油汽車與新能源汽車，經緯恒潤提供各具技術特點的總線網絡系統開發咨詢服務，構建滿足不同配置車型的網絡平臺。并且提供測試解決方案，保證車型網絡質量。
展開 來源 | 一驥絕塵
OSI 7 層模型簡介
工作涉及過網絡工程的朋友，相信都會接觸過OSI 7層模型這個概念。汽車車載網絡作為一種重要的網絡用例，自然也會經常遇見這個概念。尤其近年來隨著車載以太網的普及以及車聯網技術的實現，汽車網絡愈加復雜。而OSI 7層模型則可以說是用以理解和設計汽車網絡的利器。
OSI全稱是Open System Interconnect，即開放式系統互連。有時也叫OSI參考模型，是ISO組織在1985年研究的網絡互連模型。該體系結構標準定義了網絡互連的七層框架（物理層、數據鏈路層、網絡層、傳輸層、會話層、表示層和應用層）。
首先，這是一個互連模型，其目的在于研究網絡通訊。
其次，為什么要分層？其意義在于更好地解耦復雜問題，讓層與層之間各自獨立。
功能相仿的內容抽象到同一層里，讓每層專注于自己的任務和分工，各司其職提高效率。出了故障時也能順藤摸瓜，按層排查。各個制造商也可以按分層結構集中開發某一層或者某幾層的軟件或者硬件設備。
圖1：OSI 7 層模型
這個模型從80年代提出到今歷久不衰，可見其分層的合理性。該模型同時還適用于各類網絡通訊，為眾多網絡開發人員提供統一的語言。按照不同網絡的標準和規范，不一定都會全部應用完這7層（實際上用完7層的網絡不多），但是通過合并某些層次，該模型也可以退化成TCP/IP（4層）等模型。
接下來我們從上往下一層一層的來剖析這個模型。為了輔助參考，我們類比一個老板接收報告的例子。
第7層應用層：這是人機交互的一層。
展開 進入擴展會話（ $10）：診斷設備使用功能尋址，通過會話控制服務使所在 CAN 網絡的電控單元進入擴展會話。
16. 打開通信（ $28）：診斷設備通過功能尋址， 使用通信控制服務（$28） 使所在 CAN 網絡的電控單元恢復正常通信。
17. 打開記錄 DTC 功能（ $85）：診斷設備通過功能尋址， 打開記錄 DTC 功能。允許 CAN 網絡中連接的電控單元記錄 DTC。
18. 進入默認會話（ $10）：診斷設備使用功能尋址，通過會話控制服務使所在 CAN 網絡的電控單元進入默認會話。
車用防火墻
隨著車載網絡技術的迅速發展， 伴隨而來的網絡攻擊也日益嚴重， 車用防火墻作為一道網絡安全的屏障，可有效抵御來自外部的網絡攻擊。車用防火墻具備如下功能：
1、網絡安全隔離，禁止越權訪問
2、車載防火墻策略管理、動態更新
3、對域間數據交互提供安全防護機制
4、邊界入侵防御檢測
車用防火墻是基于由東軟睿馳自主研發的 Neusar aCore 基礎軟件開發的。NeuSAR aCore 是一套面向自動駕駛、 V2X 等應用能夠滿足高性能計算和高帶寬通訊的基礎軟件，全面支持 AUTOSAR 自適應平臺標準。圖 13展現了車用防火墻的軟件架構。
圖13 NeuSAR aCore 基礎軟件架構示意圖
在 OTA demo 系統中，各域控制器采用的升級方案都是基于 AUTOSAR 自適應平臺實現的。
展開 03 背景
A．連網汽車
連網車由三個域組成：
(1)車輛，包括車內網絡和ecu
(2)汽車公司向車輛提供服務的門戶
(3)車輛與門戶之間的通信鏈接
將車載網絡進一步劃分為不同總線系統技術的子網;控制器區域網絡(CAN)、本地互連網絡(LIN)、面向媒體系統傳輸(MOST)和FlexRay。子網通過專用網關ecu相互連接。
在上面的三個領域中，我們將主要關注車輛。
B．挑戰
以下是保障車載網絡安全的一些常見要求:
(1) ECU的資源約束，即ECU的處理能力和內存有限。
(2)連接設備的額外成本有限的可能性，新的安全解決方案必須非常具有成本效益。
(3)解決方案使用壽命，車輛可使用10-15年。
C．攻擊者模式
在解決車輛設置的安全性時，使用攻擊者模型有不同的方法。一種方法是不真正定義或使用攻擊者模型。其中，Koscher等人假設他們有必要訪問車載網絡來執行攻擊。
另一種方法是從Howard和Longstaff提出的CERT分類派生出攻擊者模型。其中一個can總線上的通信模型是由Nilsson和Larson推導出來的，攻擊者可以讀取、欺騙、刪除、修改、淹沒、竊取和重放通信。將該模型進一步應用于FlexRay協議。Lang等人使用基于IP流量的攻擊者模型，攻擊者可以讀取、修改、中斷、創建/欺騙和竊取/刪除流量。
04 車內網絡
在這一章中，我們介紹了與車內網絡相關的研究。我們首先強調當前在車載網絡中發現的問題。然后，我們將討論在這些網絡中實現安全性的架構。
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margin-bottom: 20px; border: 0px;"><span style="font-weight: 700; margin: 0px; padding: 0px; border: 0px;">3、汽車計算平臺與芯片：</span>包含中央計算平臺、域控制器及 SoC、MCU、功率半導體等核心芯片；軟件定義汽車與車載操作系統、開發工具及智能座艙軟件；智能駕駛、多類傳感器及車路協同系統；車載電子硬件、車載網絡與
：內外飾零部件總成（設計、車燈系統、座椅系統、天窗、音響系統、扶手、方向盤、后視鏡、前后保險杠總成、注塑件、氛圍燈等）、內飾材料、膠粘劑、膠帶、粘接及密封產品、內外飾加工設備等；
7、汽車計算平臺與芯片：包含中央計算平臺、域控制器及 SoC、MCU、功率半導體等核心芯片；聚焦軟件定義汽車與車載操作系統、開發工具及智能座艙軟件；覆蓋智能駕駛、多類傳感器及車路協同系統；展示車載電子硬件、車載網絡與
車載電子與網絡通信(Automotive Electronics & Connectivity)
智能座艙硬件：車載顯示屏、抬頭顯示系統(HUD)、全液晶儀表、艙駕一體化終端。
車載網絡：車載以太網、CAN總線、車載無線通信(5G/V2X)、數據安全與網關。
5.
隨著汽車智能化、網聯化的發展，傳統車載網絡如CAN、LIN等已無法滿足日益增長的數據傳輸需求。車載以太網憑借其高帶寬、低延遲和標準化優勢，正成為新一代汽車電子架構的核心通信技術。
本文將系統介紹車載以太網的技術特點、技術細節，并解析康謀(Keymotek)在該領域的創新產品和解決方案。
支持邊界時鐘（BC）、普通時鐘（OC）兩種模式，適配車載網絡的層級拓撲；
（2）phc2sys：是解決 “硬件時鐘與系統時鐘異步” 問題的工具。
圖4 Decoding CAN using arxml database
圖5 Decoding FlexRay using arxml database
圖6 Decoding SOMEIP using arxml database
該工具包通過集成 ARXML 解析能力，使 ADTF 具備汽車總線通信的解碼功能，適用于車載網絡開發、
無論是設備制造商還是系統集成商，都可以通過這些測試用例來驗證設備的休眠喚醒功能，確保其在復雜的車載網絡環境中能夠穩定運行。
經緯恒潤作為OPEN聯盟會員和AUTOSAR聯盟的高級合作伙伴，長期為國內外各大OEM和供應商提供涵蓋TCP/IP、SOME/IP、DoIP、AVB、TSN、DDS等技術領域的設計和測試咨詢服務，積極研發和探索車載網絡前沿技術的工程應用。
在高精度傳感器數據采集、整合與優化方面具有深厚的專業知識，尤其在車載網絡和實時數據采集系統設計方面有著豐富的實踐經驗。曾多次代表公司參加國內外技術研討會和培訓項目，深入了解國際自動駕駛行業的最新動態和技術趨勢，積累了豐富的國際視野。具備跨學科技術整合能力，擅長傳感器數據實時處理、可視化和算法開發與集成，能夠高效優化系統性能，增強自動駕駛車輛的環境感知能力。
TC7 Gigabit Ethernet over Optical Fiber（in progress）
TC7的目標是推動汽車多千兆以太網光纖技術的發展，滿足車載網絡對高速數據傳輸的需求。因此，TC7負責制定IEEE802.3cz/dh標準的補充文檔，范圍涵蓋連接器接口、封裝、測試套件等關鍵技術要素。
在高精度傳感器數據采集、整合與優化方面具有深厚的專業知識，尤其在車載網絡和實時數據采集系統設計方面有著豐富的實踐經驗。 曾多次代表公司參加國內外技術研討會和培訓項目，深入了解國際自動駕駛行業的最新動態和技術趨勢，積累了豐富的國際視野。 具備跨學科技術整合能力，擅長傳感器數據實時處理、可視化和算法開發與集成，能夠高效優化系統性能，增強自動駕駛車輛的環境感知能力。
