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汽车以太网技术及测试介绍

一、汽车以太网简介

随着汽车日益智能化、网联化和数字化,汽车中的智能手机连接系统、车载信息娱乐系统、导航系统、车载诊断系统(OBD)、高级驾驶辅助系统(ADAS)等各种软件变得越来越复杂,而它们之间的联系也越来越紧密,所有这些软件致使带宽的需求迅速增加,对时延同步的精度要求也更高,此时基于BroadR-Reach的车载以太网应运而生,加上AVB/TSN协议在汽车以太网上的应用,可以更好的为汽车提供大带宽、高可靠、低时延、高精度时钟同步的成熟以及标准化解决方案。

汽车以太网技术及测试介绍

车载网络发展史

1.1汽车以太网标准组织

任何新技术的应用和发展,都离不开前期的测试和验证,虽然汽车以太网从传统以太网演化而来,但是测试工作与传统以太网的测试有很大不同。为此在汽车以太网的标准化方面(包括相关测试规范),以下6个标准化组织和联盟起到了主要的推动作用:

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OPEN Alliance:(One-Pair Ethernet,OPEN联盟)于2011年由NXP、博通和宝马携手创建,目前已超340位成员,目标是将基于以太网的通信广泛应用于汽车网络。OPEN Alliance致力于制定和统一IEEE 100BASE-T1、1000BASE-T1 及1000BASE-RH等通信方式的物理层、协议一致性和互操作性等规范;同时通过制定线束、交换机、ECU和其他功能需求及测试规范,如TC8委员会制定的ECU级别物理层、数据链路层、TCP/IP协议层、SOME/IP测试规范,TC2制定的汽车线束和接插件的测试规范。

IEEE:(Institute of Electrical and Electronics Engineers,电气和电子工程师协会)汽车行业已经成为IEEE 802.3新的应用领域,IEEE成立了多个与汽车以太网相关的任务组,负责汽车以太网物理层相关技术的标准化工作。此外, IEEE 802.1工作组还制定了AVB/TSN技术规范,用于实现数据高可靠、低延迟及同步传输。

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AVnu Alliance:成立于2009年,它的使命是推动AVB/TSN相关标准的应用,创建一个开放、安全、低延迟和高度可靠的网络生态系统。AVnu专注于A/V、工业、消费电子和汽车行业,为了保证AVB/TSN互操作性,AVnu联盟专门为相关领域创建了符合市场要求的合规性和互操作性(C&I)测试集。IEEE负责制定AVB/TSN标准,AVnu负责制定系列测试标准,如AVnu联盟制定的gPTP、FQTSS和AVTP的测试规范,可以快速提高AVB技术在汽车网络上的落地应用。

IETF:(The Internet Engineering Task Force,国际互联网工程任务组)是负责互联网相关技术规范研发和制定的主要组织。TCP/IP协议簇,就是由IETF制定的,通常汽车以太网不需要对TCP/IP协议簇进行修改,仅需要做适应性的配置和应用。

AUTOSAR:(Automotive Open System Architecture,汽车开放系统架构)联盟致力于为汽车工业制定标准化的软件架构。AUTOSAR从4.0版本开始支持以太网通信,主要包括Ethernet驱动、Ethernet接口、TCP/IP、Socket Adaptor、DoIP、UDPNM、SOME/IP等软件模块,同时还规定了TCP、UDP和IPv4这三个通信协议的测试规范。

ISO:(International Organization for Standardization,国际标准化组织)在车载网络领域非常重要,制定了众多汽车相关的标准化协议,如ISO11898(CAN)、ISO14229(UDS)等,汽车以太网相关标准主要有ISO13400(DoIP)、ISO17215(VCIC)。

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汽车以太网通信协议及相关标准组织

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