車載網絡系統的案例
車載網絡平臺開發咨詢服務
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。
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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 詳解車載網絡 OTA系統的開發 | 文末附下載
來源 | 汽車ECU開發
系統功能設計
OTA 系統功能示意如圖1示，系統包含網關、 智能天線、車用防火墻、 ADAS 攝像頭、 ADAS 域控制器、 座艙域控制器、以及 OTA 平臺。
OTA 平臺端具備車輛管理、車型管理、軟件版本管理以及任務的發布和推送的能力。平臺端也具備管理的屬性，包括賬號體系、權限體系等，支持 OEM 的不同部門、不同科室、不同職能工程師在平臺上實施 OTA 相關操作，并查看 OTA 任務執行情況。其中推送的軟件包的格式采用 UCM 定義的格式。
智能天線通過車載以太網、 BT、 BLE、 Wi-Fi、 3G/4G 實現了車身控制、遠程控制、遠程診斷、 OTA 功能。在AUTOSAR OTA Demo 系統中， 智能天線負責與 OTA 云端認證、通信；負責所有控制器升級文件下載、驗簽、備份；負責所有控制器升級條件檢測、升級策略執行；負責控制器升級文件解析。
圖1 系統功能示意圖
車用防火墻執行網絡安全隔離，禁止越權訪問；車載防火墻策略管理、動態更新；對域間數據交互提供安全防護機制；邊界入侵防御檢測等功能。
座艙域控制器中的 HMI 界面用于整個系統升級流程的人機交互即升級控制操作和升級狀態信息顯示。座艙域控制器中的升級應用程序，與 AUTOSA 自適應平臺架構中的 CM（通訊管理） 、 DM（診斷管理） 、 UCM（更新配置管理） 模塊相配合完成系統中各模塊升級的管控。
ADAS 攝像頭傳感器，接收網關轉發的 UDS 報文， 解析加密升級包， 執行 CRC 校驗，并支持斷點續傳升級。
展開 一文了解車載網絡 OTA系統的開發
圖1 系統功能示意圖
車用防火墻執行網絡安全隔離，禁止越權訪問；車載防火墻策略管理、動態更新；對域間數據交互提供安全防護機制；邊界入侵防御檢測等功能。
座艙域控制器中的 HMI 界面用于整個系統升級流程的人機交互即升級控制操作和升級狀態信息顯示。座艙域控制器中的升級應用程序，與 AUTOSA 自適應平臺架構中的 CM（通訊管理） 、 DM（診斷管理） 、 UCM（更新配置管理） 模塊相配合完成系統中各模塊升級的管控。
ADAS 攝像頭傳感器，接收網關轉發的 UDS 報文， 解析加密升級包， 執行 CRC 校驗，并支持斷點續傳升級。ADAS 域控制器通過 OTA 持續升級， 優化不在法律法規范圍內行人/車輛表現、 新增商用車車型及新交通標志的感知識別、優化功能控制邏輯及增加新的自動駕駛特性等。
網關負責將座艙域控制器、 ADAS 域控制器、 車用防火墻組成以太網相結合的局域網絡，保證了各模塊之間安全可靠的數據通信， 并將以太網數據與 CAN 報文進行協議轉換，連接車用防火墻與 ADAS 攝像頭。
整個系統的升級邏輯過程如下圖 2所示。
圖 2 OTA 升級流程示意圖
網絡拓撲設計
系統的網絡拓撲如圖3所示。OTA 平臺與智能天線之間采用 4G 網絡通訊。智能天線與網關通過以太網進行連接，通訊協議采用 SOME/IP 及 DoIP 協議。以太網使用 100Base-T1 的車載以太網標準。網關使用了 1 路 CAN 接口和 3 路 Ethernet 接口，其中 CAN 總線的通訊速率為 500Kbit/s，以太網總線的通訊速率為 100Mbit/s。
展開 
車載通訊系統：車載以太網的協議簇泛讀
對于CIDR（無類域間路由），無類域間路由（Classless Inter-Domain Routing，CIDR）它不區分A 類、B 類、C 類地址，而是使用CIDR 前綴的值指定地址中作為網絡ID 的位數。這個前綴可以位于地址空間的任何位置，讓管理者能夠以更靈活的方式定義子網，以簡便的形式指定地址中網絡ID 部分和主機ID 部分。
基本上網絡層的協議保持了一致性，只是在一定程度上禁用了部分功能，但是主體上車載和非車載協議內容保持了完全的一致性。IP協議最為重要，應用層的大部分協議是基于IP協議來作為基礎的。
車載以太網協議——傳輸層
傳輸層的情況基本上是類似網絡層，保持了車載和非車載的一致性，主要是支持ICMP、UDP、TCP。
ICMP保持了我們最基礎的測試命令的使用場景：PING和tracert功能，本身相對使用情況比較單一，大家可以熟悉一下邏輯即可；
UDP和TCP協議兩者的區別和使用場景有很多的文章展示這部分內容，后期有時間可以好好的總結一下相關的內容；
傳輸層的主要是UDP和TCP兩種傳輸協議，大家對于這部分內容可以查閱協議，內容較多，在此就不展開描述了。
車載以太網協議——應用層
應用層的協議多數是依托網絡層的IP協議，傳輸層的TCP/UDP協議來展開的，車載以太網的應用層協議主要是：UDPNM（網絡管理協議）、DHCP（動態主機配置協議）、SOME/IP（服務中間件）、DoIP（診斷協議）以及XCP（標定協議）等。
展開 慧通測控車載觸摸屏測試系統，賦能車載觸摸屏品質
慧通測控此次推出的多功能觸摸屏測試系統，不僅解決了企業在研發與量產中的測試痛點，更以專業的測試解決方案，為車載觸摸屏品質升級提供了有力支撐。未來，隨著測試技術的持續迭代，此類專業化測試設備或將成為汽車電子企業提升核心競爭力的關鍵抓手。
用OSI模型來看車載網絡
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 車載信息娛樂系統優化探究
系統運行內存
3.1 運行內存負載分布
同CPU負載類似，在全功能樣機上調用adb指令直接看 每個模塊的內存占用，輸入指令：adb shell dumpsys mem原 info，模擬測得每個應用的內存占用如圖4所示。
圖4 運行內存負載
某系統設計運行內存為2G（2048M），用adb指令運行模 擬應用啟動時占用的實際內存為931M，選用1G（1024M）內存即可滿足系統需求，但內存預留不足，后繼程序升級時 容易出現內存容量不夠，系統運行卡頓的情況，因此需綜合成本及當前內存占用狀態來選取合適的內存大小。
3.2 運行內存優化
當前市面上車載DDR3內存大小與價格參考如下：1G內 存96元，2G內存130元。
綜上所述，考慮到后期OTA升級，應用更新優化，結合當前內存的市場報價，選取2G運行內存既滿足當前設計方案，又可支持后期迭代升級，為最優性價比方案。
4. 系統存儲內存
4.1 存儲內存負載分布
應用數據通常保存在eMMC（Embedded Multi MediaCard）存儲器中，在車機系統中通常保存系統應用數據、 高德離線地圖數據、科大訊飛 轅 百度語音包數據、常規系統應用數據及測試LOG文件等，某車載主機存儲內存參考見圖5。
圖5 存儲內存負載
在硬件架構設計時，一般會將存儲器劃分為系統區及用戶區，系統區一般預留部分空間用于系統更新優化及系統數據臨時緩存，某項目系統應用實際數據大小為3.18G，預留4G；用戶區高德離線地圖占用7.19G，科大訊飛離線語音包占用0.48G，系統常規應用一般占用較小，主要由酷我音樂等第三方APP及調試LOG數據占用。
展開 智能車載平臺的操作系統與中間件應用原理
智能車載平臺操作系統
在分布式EE架構下，通常用于實現低等級的駕駛輔助系統，我們比較常用的方式是將計算單元放置于某一個傳感器總成中（比如雷達控制器總成和攝像頭控制器總成），這里的總成相當于分布式中央處理單元。通常前端原始傳感器處理只涉及簡單的、分辨率較低的點云或數字圖像，這里的單元基本只需要調度某一單一任務。因此通常的計算功能只涉及一些簡單的邏輯運算，風險系數也不高。
在智能駕駛逐漸過度到集中式域控制方案時，其傳感器種類和數量大幅增加、需要處理的數據量也是呈現指數級增長。包含涉及的任務量也更多，很多任務還是成多線程同時調度，這就需要將諸如原始感知能力集中到前端AI芯片上。而在集中式域控制器方案中，必須需要有一個強大的實時操作系統才能更好的分配、調度運算和存儲資源。
通常，我們所提到的操作系統通常是指的是其中的內核管理單元，內核實際是負責系統的最基本功能，決定著系統的性能和穩定性。承擔著進程調度、內存管理、設備驅動程序、文件管理和網絡管理等功能。目前，主流的自動駕駛系統的內核開發供應商包括黑莓公司的QNX、開源基金會的Linux以及風河公司的VxWorks幾種。
在自動駕駛領域中，人們更加關注其各個傳感器、軟硬件組件、應用系統、控制算法等的穩定性，安全性、實時性等特征。操作系統作為底層驅動，所承擔的職責處于如上各個子功能的底層。這就使得自動駕駛領域更加關注操作系統的功能安全。對于如上三大主流操作系統內核，只有QNX早在2011年就通過了ISO26262 ASIL-D安全認證，這是第一個通過這項認證的實時操作系統。這也是很多域控制器選型中重點關注的要素，甚至作為是否適配高級自動駕駛系統開發設計的門檻。
展開 王博聊聲學 | 車載音響系統主觀音效的客觀量化
圖1 7841型DIRAC軟件測量的某個車內CSD
經過調教的系統是否達到了期望的音色和空間感，能否很好地體驗聲場寬度和深度？除了主觀評價外，我們更希望通過客觀參數來量化主觀聽感，這種方式更加快速高效，還可以對不同音響系統配置進行對比。這些參數包括頻譜、聲品質參數、室內聲學參數和失真等，一般可歸為頻譜特征和空間特征兩大類，可以通過傳聲器或者人頭軀干模擬器HATS進行測量。
譜質心Spectral centriod：
指一段音頻信號短時傅里葉變換STFT幅值譜的重心，可以表示音樂的“明亮度Brightness”。比如，低沉的音樂有較多的低頻能量，其譜質心較低；明亮歡快的音樂有較多的高頻能量，其譜質心較高。
譜下降值Spectral rolloff：
指功率譜的累計幅值在某個指定的百分比（比如85%）以下的頻率點，用于描述頻譜傾斜的程度，它反映能量下降的頻率點，它的值越大，說明聲音能量越集中在較高的頻率范圍。
雙耳時間差ITD：
即聲音到達左右耳的時間差，如果聲音來自于我們的正前方，那么ITD=0，如果聲音來自于我們的側面，例如我們的左手或右手方向，那么ITD應取最大值約0.58ms。因此，ITD能夠幫助我們區分聲音（主要是1500Hz以下）在水平面的不同入射方向。
雙耳聲壓級差ILD：
即聲音到達左右耳的聲壓級差，對于高頻聲音，波長比人頭的尺寸小，當聲音來自于左手邊時，由于頭部對聲波的反射，使得到達右耳的聲音小于左耳。因此，ILD能夠幫助我們區分4-5kHz以上聲音在水平面的不同入射方向。而在1.5kHz到4-5kHz之間的頻帶，ITD和ILD共同起作用。
展開 車載滑動抽屜系統，獨一無二的車輛存儲解決方案！
在公路旅行和野營旅行中
我們經常努力保持井然有序
我們使用了各種方式來存放我們的裝備
但在露營時還是沒有辦法快速方便地取用物品
今天介紹一款車載滑動抽屜系統設計
是獨一無二的車輛存儲解決方案
它的出現旨在幫助自駕出行更有序化、有組織性
它就是——
GLIDE
一個革命性的模塊化抽屜系統
可以在短時間內快速訪問所需裝備
無需反復拆裝
像抽屜一樣
滑翔式抽屜系統由旋轉模塑聚乙烯制成
在美國制造
旨在提供多年的免維護、可靠的服務
滑動抽屜系統讓您在需要時可以快速存取所需裝備
不要再打開/重新包裝
尺寸兼容大多數的 SUV 和掀背式車型
滑動抽屜系統是完全模塊化的
因此當您需要車內的額外空間時
您可以輕松地移除、堆疊和/或存儲抽屜
它一面的傾斜坡面使得可以輕松安裝貼合于后排座椅。
抽屜可快速拆卸，便于清潔
用水把它們沖洗干凈，讓它們風干
鼓勵青年進行戶外活動
激勵新一代的冒險家和探險家
獨特的結構和精密旋轉成型
使它即輕又堅固
整個系統的重量不到45磅
展開 
多種智能傳感器實現車載空氣凈化系統解決方案
多種傳感器實現空氣凈化系統解決方案
在空氣凈化系統中，從監測、凈化到保持一個舒適、清潔、安全的車內環境，需要多種不同的傳感器技術。工采網提供的溫濕度傳感器HTW-211、PM2.5顆粒物傳感器TF－LP01，PM2.5 PM1.0傳感器GPSM系列、VOC空氣質量傳感器TGS2602等，在整個空氣凈化工作系統中，對車內的溫度、濕度、顆粒物濃度、揮發性有機物濃度、等進行精準、有效的數據監測。
智能凈化
當監測的數據超標時，系統會首先命令空調系統使用外循環用以吸入新鮮空氣，并通過濾芯對花粉、臭氣和一些過敏源進行過濾。車內有凈化器，可以與凈化器聯動，開啟凈化功能。
智能控溫控濕
將溫濕度傳感器HTW-211安裝于車內駕駛艙附近，通過探測駕駛艙的濕度來調整空調的除濕模式以避免車內濕氣過重或因除濕過度而干燥，車內如果有加濕器，還可與加濕器進行聯動，開啟加濕功能。 韓國Samyoung生產的HTW-211溫濕度傳感器，已經和福特汽車合作，迄今為止，現場不良率已達到0ppm，福特汽車認可了韓國三瀛HumiChip溫濕度傳感器的質量和耐用性，確保了AEC-Q100 1級車輛的可靠性。通過了AEC-Q100車規認證。
位于汽車車廂內的通風道中的溫濕度傳感器，一般有1-2個，測量車內的溫度，將信號傳送給自動空調的電子控制單元，調整適合人體的車內溫度。
展開 中國電科車載無人機蜂群系統現身珠海航展
“蜂群1號陸戰車”在遠距離機動作戰背景下，該車在地面部隊突擊前發射無人機蜂群，攜帶光電偵察、信息對抗、火力打擊等多樣化載荷，遂行前沿偵察、抵近干擾，時敏目標打擊等任務，可有效提升地面部隊偵察感知能力，快速響應能力和多樣化作戰能力。
“蜂群1號陸戰車”的特點包括：可搭載48架固定翼（蜂群）無人機，發射速度非常快，全部發射時間小于3分鐘；該平臺能夠同時完成偵察、干擾、打擊等任務；智能化水平高，具備集群自主控制能力，單人可實現對集群任務的管理和控制。
“蜂群1號陸戰車”的作戰思路非常先進，在依靠飽和式打擊給對手造成極大防空壓力的同時，它搭載的固定翼無人機卻又并非傳統意義上的自殺式無人機（巡飛彈），不僅具備干擾能力，同時智能化程度極高，也就進一步加劇了對手的防御難度。
總體來看，“蜂群1號陸戰車”這一裝備的出現標志著我國在蜂群無人機領域走在了世界前沿。
展開 美光與高通合作 推下一代車載信息娛樂系統創新
作為汽車行業創新存儲解決方案的領先供應商，美光科技股份有限公司（納斯達克股票代碼：MU），今日宣布與高通公司（Qualcomm Incorporated）的子公司高通科技有限公司（Qualcomm Technologies, Inc.）合作，為下一代車載駕駛艙計算系統開發先進的解決方案。實現車內體驗提升的高水平科技，需要系統化的設計專長和創新，以有效地加速技術集成。為了促成此類技術目標，美光正在優化其用于第三代高通驍龍汽車數字座艙平臺 (Qualcomm??Snapdragon??Automotive Cockpit Platforms) 的新型高密度汽車級LPDDR4X內存設備。兩家公司將共同驗證美光內存解決方案，并將其集成到驍龍汽車數字座艙平臺，為高通的客戶提供高性能的參考方案。
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美光 LPDDR4X 內存的系統容量可達2GB 到16GB，吞吐率達 546 Gb/s。這種快速吞吐速度可以支持汽車信息娛樂系統中的高分辨率 3D 圖像顯示，結合與計算密集型平臺關聯的必要內存帶寬，是高級駕駛輔助系統 (ADAS) 的理想選擇。驍龍汽車數字座艙平臺旨在為下一代車輛的高級功能提供更高級別的計算性能，包括高度直觀的人工智能 (AI) 體驗。該平臺的設計還支持精確導航功能，并提供沉浸式的音頻體驗和豐富的視覺體驗。
“除了先進的人機界面（HMI）和應用程序，功能日益豐富的未來汽車駕駛艙還將配備更多高分辨率顯示器——這些功能都提出了更高的性能要求，”美光科技嵌入式產品事業部市場副總裁 Kris Baxter 說，“美光非常高興能與高通科技合作，提供下一代汽車內存解決方案，使更加豐富的車內體驗成為現實。”
汽車駕駛艙計算系統將傳統的多媒體和導航功能與數字儀表盤、平視顯示器和遠程信息處理相結合，通過人機界面進行定制化配置，打造個性化車內體驗。
展開 基于MATLAB/SIMULINK車載吸附儲氫系統的集總參數模型
圖 1 車載儲氫系統仿真模型
圖 2 能量平衡子模型
3.仿真結果
實驗儲氫壓力與仿真結果，實驗儲氫溫度與仿真結果對比依次為：
本次案例，概述了車載吸附儲氫系統的理論，并基于MATLAB/SIMULINK平臺，建立出吸附儲氫系統的仿真模型。如有相關SIMULINK建模需求用戶，可進一步與我聯系。
