TSN
關(guān)注創(chuàng)建者：匿名 創(chuàng)建時(shí)間：2021-08-18
TSN的視頻教程
基于TSN的汽車實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)解決方案
課程大綱 以太網(wǎng)融入到汽車網(wǎng)絡(luò)中的理論基礎(chǔ) 車載以太網(wǎng)簡要概述 AVB/TSN技術(shù)是什么 基于TSN的數(shù)據(jù)傳輸解決方案
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TSN的實(shí)例教程
因此為了滿足日益增加的網(wǎng)絡(luò)需求，TSN協(xié)議提供了對應(yīng)的解決辦法：
? 高等級的時(shí)鐘同步 （Time-Sync）
? 更低的端對端延遲（Quality of Service）
? 高容錯(cuò)性及高系統(tǒng)魯棒性（Redundancy）
? 安全機(jī)制（Security）
圖2列舉了不同功能下的各個(gè)TSN協(xié)議。其中，綠色勾選出來的協(xié)議是目前在車載方向應(yīng)用意義較大的協(xié)議。我們會(huì)在后面的文章中詳細(xì)地介紹各個(gè)協(xié)議的機(jī)制。
圖2 車載TSN協(xié)議族
以上用一句話總結(jié)：TSN是以太網(wǎng)在車載領(lǐng)域獲得更廣泛應(yīng)用的關(guān)鍵。
車載TSN的應(yīng)用情況
TSN本身的技術(shù)成熟度不低，雖然TSN協(xié)議在車載領(lǐng)域是一個(gè)新的技術(shù)，但在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域中TSN已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用。目前歐洲的一些大型OEM已經(jīng)開始應(yīng)用TSN技術(shù)，其中以自動(dòng)駕駛和輔助駕駛及域間通信等功能為主。預(yù)計(jì)2022-2023年，將會(huì)有整車應(yīng)用TSN的車型量產(chǎn)。
芯片廠商目前也對TSN協(xié)議族有著良好的支持情況，特別是今明兩年量產(chǎn)的下一代產(chǎn)品，例如NXP的SJA1110和Marvell的88Q6113等，將普遍支持TSN協(xié)議。
TSN協(xié)議介紹
通過上面的介紹，我們已經(jīng)對TSN是什么有了一個(gè)初步的認(rèn)識。下面我們更進(jìn)一步，通過協(xié)議的機(jī)制介紹來了解一下TSN是如何運(yùn)作的。
總體來看，TSN協(xié)議族主體是一個(gè)二層的協(xié)議，屬于IEEE 802.1 協(xié)議體系（這里除了幀搶占的部分協(xié)議802.3bu以外）。因此其Payload形式可以更加靈活，不僅僅局限于IP數(shù)據(jù)幀，還可傳輸自定義的數(shù)據(jù)幀。同時(shí)其機(jī)制大部分通過硬件來實(shí)現(xiàn)，處理的延遲基本可以忽略不計(jì)。
展開 RTaW-Pegase（V4.2.7）全面支持CAN（FD）、車載以太網(wǎng)以及TSN協(xié)議的設(shè)計(jì)仿真及性能評估。該軟件功能強(qiáng)大且使用便捷，ZeroConfig功能可根據(jù)用戶輸入一鍵式自動(dòng)完成車載以太網(wǎng)TSN協(xié)議參數(shù)配置工作，優(yōu)化TSN網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湟约罢{(diào)度機(jī)制。不斷新增的功能也將在更廣的范圍內(nèi)支持車載網(wǎng)絡(luò)全網(wǎng)時(shí)間分析及優(yōu)化。
經(jīng)緯恒潤持續(xù)關(guān)注車載以太網(wǎng)國際新趨勢，為客戶提供各類優(yōu)質(zhì)先進(jìn)的車載以太網(wǎng)相關(guān)工程咨詢服務(wù)，涉及車載以太網(wǎng)設(shè)計(jì)、AVB/TSN量產(chǎn)應(yīng)用、SOA架構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)計(jì)和測試等多個(gè)領(lǐng)域。RTaW兩年前由經(jīng)緯恒潤引入國內(nèi)，是該公司在中國的重要合作伙伴。恒潤已為國內(nèi)多家知名汽車企業(yè)提供了基于RTaW-Pegase產(chǎn)品的車載以太網(wǎng)TSN設(shè)計(jì)工程咨詢服務(wù)，更多資訊請?jiān)L問經(jīng)緯恒潤官網(wǎng)或官微。
[1]O. Creighton, N. Navet, P. Keller, J. Migge, “Towards Computer-Aided, Iterative TSN-and Ethernet-based E/E Architecture Design,” IEEE Standards Association (IEEE-SA) Ethernet & IP @ Automotive Technology Day, 2020.
[2]J. Yoshida, “Unveiled: BMW’s Scalable AV Architecture,” EE|Times, 4 2020.
展開 TSN協(xié)議目前在車內(nèi)的應(yīng)用暫處于預(yù)研階段，但隨著智能駕駛的發(fā)展、域控制器及中央計(jì)算單元架構(gòu)的演化及車規(guī)級芯片的量產(chǎn)，其必將在車載網(wǎng)絡(luò)中發(fā)揮越來越重要的作用。
此外，隨著智能化、網(wǎng)聯(lián)化和電子電氣架構(gòu)的變革，經(jīng)緯恒潤積極開拓相關(guān)業(yè)務(wù)范圍，在TSN, SOA 和HPC等前沿領(lǐng)域亦取得了較多成果。
最新研發(fā)產(chǎn)品及技術(shù)成果簡介
TSN設(shè)計(jì)及測試服務(wù)：TSN以網(wǎng)絡(luò)低延遲、高魯棒性及高安全性的優(yōu)勢，可應(yīng)用到未來的車載網(wǎng)絡(luò)中。結(jié)合國外合作伙伴的量產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，經(jīng)緯恒潤在行業(yè)內(nèi)提供TSN技術(shù)的咨詢服務(wù)，包括TSN的應(yīng)用場景分析，TSN需求規(guī)范開發(fā)及系統(tǒng)設(shè)計(jì)，TSN測試開發(fā)及實(shí)施等。
HPC（High Performanc Computing）通信設(shè)計(jì)服務(wù)：HPC兼具高性能算力和SOA的靈活性，包括千兆以太網(wǎng)在內(nèi)的多種通信方式已經(jīng)成為板內(nèi)通信的重要選擇。經(jīng)緯恒潤可提供HPC內(nèi)部通信、時(shí)鐘同步、診斷刷寫、休眠喚醒、功能安全、信息安全等設(shè)計(jì)服務(wù)。
SOC（Service Oriented Communication）設(shè)計(jì)服務(wù)：經(jīng)緯恒潤可滿足SOA需求的車內(nèi)（SOME/IP，DDS等）、車云（MQTT，HTTP等）通信協(xié)議一體化設(shè)計(jì)咨詢服務(wù)。
AETP（Automotive Ethernet Test Package）：經(jīng)緯恒潤自主車載以太網(wǎng)測試套件，已在多個(gè)客戶量產(chǎn)車型中應(yīng)用。覆蓋TC8 v3.0 Layer 3-7層 TCP/IP、SOME/IP 的多種測試用例，此外，還支持IOP、AVB、TSN、System的自動(dòng)化測試。
千兆物理層IOP測試系統(tǒng)：經(jīng)緯恒潤可提供千兆車載以太網(wǎng)IOP自動(dòng)化測試系統(tǒng)，且兼容車載百兆IOP測試。
最新研發(fā)產(chǎn)品及技術(shù)成果
合作伙伴
展開 此外，隨著智能化、網(wǎng)聯(lián)化和電子電氣架構(gòu)的變革，經(jīng)緯恒潤積極開拓相關(guān)業(yè)務(wù)范圍，在TSN、SOA 和DDS等前沿領(lǐng)域亦取得了較多成果。
面向服務(wù)的通信設(shè)計(jì)
經(jīng)緯恒潤參與多款SOA架構(gòu)量產(chǎn)車型研發(fā)，可提供SOA架構(gòu)下的通信設(shè)計(jì)咨詢服務(wù)。經(jīng)緯恒潤具備豐富的面向服務(wù)通信設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，可實(shí)現(xiàn)與架構(gòu)開發(fā)內(nèi)容的有效銜接，提升整車架構(gòu)開發(fā)效率。
TSN通信設(shè)計(jì)及仿真
經(jīng)緯恒潤完成的國內(nèi)量產(chǎn)車型TSN項(xiàng)目案例，可提供TSN開發(fā)咨詢服務(wù)，包括TSN的應(yīng)用場景分析，TSN需求開發(fā)及系統(tǒng)設(shè)計(jì)，TSN實(shí)物demo搭建等。
DDS通信設(shè)計(jì)
經(jīng)緯恒潤積累了豐富的DDS開發(fā)經(jīng)驗(yàn)，并可提供DDS開發(fā)咨詢服務(wù)，包括DDS應(yīng)用場景分析、需求規(guī)范開發(fā)、通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)庫開發(fā)等。
AETP（Automotive Ethernet Test Package）
經(jīng)緯恒潤自研的車載以太網(wǎng)自動(dòng)化測試套件AETP已經(jīng)實(shí)現(xiàn)對于TC8測試用例的全覆蓋，并且擴(kuò)充了診斷刷寫、網(wǎng)關(guān)路由、DDS、TSN協(xié)議等測試模塊。
SOA服務(wù)接口測試
經(jīng)緯恒潤創(chuàng)立基于樁函數(shù)的服務(wù)接口測試方法，形成標(biāo)準(zhǔn)測試規(guī)范，并開發(fā)基于INTEWORK-TAE環(huán)境的標(biāo)準(zhǔn)測試模塊，可有效提升主機(jī)廠在SOA測試方面的效率。
展開 
TSN的最新內(nèi)容
（3）實(shí)時(shí)性與確定性
時(shí)間敏感網(wǎng)絡(luò)(TSN)：通過IEEE 802.1標(biāo)準(zhǔn)（如時(shí)間同步、流量整形）保障關(guān)鍵任務(wù)（如剎車控制、ADAS）的低延遲（<1ms）和確定性，避免傳統(tǒng)以太網(wǎng)的"盡力而為"問題；
多業(yè)務(wù)共存：可同時(shí)傳輸安全關(guān)鍵數(shù)據(jù)（控制指令）和非關(guān)鍵數(shù)據(jù)（娛樂流量），互不干擾。
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經(jīng)緯恒潤作為OPEN聯(lián)盟會(huì)員和AUTOSAR聯(lián)盟的高級合作伙伴，長期為國內(nèi)外各大OEM和供應(yīng)商提供涵蓋TCP/IP、SOME/IP、DoIP、AVB、TSN、DDS等技術(shù)領(lǐng)域的設(shè)計(jì)和測試咨詢服務(wù)，積極研發(fā)和探索車載網(wǎng)絡(luò)前沿技術(shù)的工程應(yīng)用。通過多個(gè)項(xiàng)目的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，已建立了高質(zhì)量、本土化的設(shè)計(jì)與測試一體化解決方案，為整車網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)提供可靠支持。
經(jīng)緯恒潤作為OPEN聯(lián)盟會(huì)員和AUTOSAR聯(lián)盟的高級合作伙伴，長期為國內(nèi)外各大OEM和供應(yīng)商提供涵蓋TCP/IP、SOME/IP、DoIP、AVB、TSN、DDS等技術(shù)領(lǐng)域的設(shè)計(jì)和測試咨詢服務(wù)，積極研發(fā)和探索車載網(wǎng)絡(luò)前沿技術(shù)的工程應(yīng)用。通過多個(gè)項(xiàng)目的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，已建立了高質(zhì)量、本土化的設(shè)計(jì)與測試一體化解決方案，為整車網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)提供可靠支持。
此外，為了滿足車載網(wǎng)絡(luò)日益復(fù)雜的通信需求（時(shí)延、抖動(dòng)、Qos需求），越來越多的協(xié)議被使用，如DDS、TSN等，隨之而來的則是更多新技術(shù)的測試驗(yàn)證需求。
邊緣控制器支持各種通信協(xié)議（SMB、OPC UA、TSN、MQTT），通過這些協(xié)議，所有必要的單元可以水平和垂直連接，以形成智能工廠。云連接可以以同樣的方式實(shí)現(xiàn)，如果可以通過所有系統(tǒng)接口訪問組件而不產(chǎn)生任何影響，那么任何未來協(xié)議的集成都不會(huì)成為障礙。
需要新的接口
需要一種新的數(shù)據(jù)格式來有效地將計(jì)劃和診斷數(shù)據(jù)傳輸?shù)皆贫恕PC-UA就是這樣一種數(shù)據(jù)格式。
TSN通信設(shè)計(jì)及仿真
經(jīng)緯恒潤完成的國內(nèi)量產(chǎn)車型TSN項(xiàng)目案例，可提供TSN開發(fā)咨詢服務(wù)，包括TSN的應(yīng)用場景分析，TSN需求開發(fā)及系統(tǒng)設(shè)計(jì)，TSN實(shí)物demo搭建等。
汽車工程師需要跨界，傳統(tǒng)的汽車電子電氣架構(gòu)工程師和嵌入式軟件開發(fā)工程師主要領(lǐng)域是 CAN 總線通信、控制器配電和線束、車輛物理拓?fù)?、?dòng)力、底盤、娛樂、AUTOSAR CP 等，而軟件定義汽車大趨勢下，更多的 ICT 能力需要融入，增加了以太網(wǎng)、TSN、SOME/IP、SOA、Linux/QNX、Hypervisor、AUTOSAR AP 等領(lǐng)域技能。
例如最新的云PLC是通過物聯(lián)接口標(biāo)準(zhǔn)化，如OPC UA +TSN，以及應(yīng)用云化，采用軟件定義的方式，使PLC與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺直接相通，實(shí)現(xiàn)PLC的遠(yuǎn)程控制，并將APP和分析結(jié)果嵌入機(jī)器和云，實(shí)現(xiàn)自我感知、自決策、自執(zhí)行。
