面向車(chē)載中央網(wǎng)關(guān)R-Car S4的軟件

Hirofumi Shigehisa

Sr Mgr, Software Engineering

概要

瑞薩為以車(chē)載E/E架構為核心的中央網(wǎng)關(guān)提供R-Car S4 SoC和在其上運行的軟件。中央網(wǎng)關(guān)可以控制汽車(chē)與外部世界的連接，以及控制汽車(chē)內部數據的通信。諸如以前不存在的被盜車(chē)輛追蹤和遠程故障診斷等便利的服務(wù)，通過(guò)將汽車(chē)連接到云端已經(jīng)開(kāi)始實(shí)現。本篇文章主要介紹在R-Car S4上運行的軟件。

背景

為了提高汽車(chē)的便利性和安全性，需要處理的數據量正在逐年增加。為了能夠有效的管理越來(lái)越多的數據傳輸，E/E框架從傳統的分散性架構逐漸向域架構和區域架構轉變。因此，中央網(wǎng)關(guān)應運而生。中央網(wǎng)關(guān)可以控制云端的服務(wù)器和車(chē)輛之間的連接，以及車(chē)輛內部不同網(wǎng)絡(luò )域之間的連接。

車(chē)輛內部網(wǎng)絡(luò )中的通信協(xié)議，以前業(yè)界標準是使用經(jīng)ISO標準化的CAN。然而，最近能夠為大量數據傳輸提供高速通信的以太網(wǎng)已經(jīng)得到了廣泛的應用。因此需要中央網(wǎng)關(guān)來(lái)處理這些協(xié)議。

面向中央網(wǎng)關(guān)R-Car S4的軟件

下文將介紹R-Car S4上運行的軟件。瑞薩提供面向R-Car S4的軟件的SDK（軟件開(kāi)發(fā)工具包）。該SDK將實(shí)現網(wǎng)關(guān)功能所需的軟件打包，其中包含了以太網(wǎng)驅動(dòng)程序（Autosar MCAL/Linux BSP）、以太網(wǎng)交換機控制庫和CAN-以太網(wǎng)轉換庫等?？蛻?hù)可以使用SDK輕松開(kāi)始開(kāi)發(fā)網(wǎng)關(guān)應用程序。下面將介紹一些具有代表性的面向網(wǎng)關(guān)的相關(guān)軟件。

以太網(wǎng)交換機控制庫

以太網(wǎng)交換機控制庫提供的API可以輕松訪(fǎng)問(wèn)豐富功能的以太網(wǎng)交換機HW IP。以前關(guān)于有效載荷中的數據的路由過(guò)程，如協(xié)議類(lèi)型（UDP等）和EtherType（Ping，ARP等）是由客戶(hù)在CPU上使用自己的軟件實(shí)現的，現在可以轉變?yōu)镽-Car S4的控制庫通過(guò)使用以太網(wǎng)交換機HW IP來(lái)執行。與CPU上的軟件處理相比，以太網(wǎng)交換機HW IP縮短了處理時(shí)間從而實(shí)現了低延遲的數據傳輸。因為這種低延遲的數據傳輸，可以實(shí)時(shí)的進(jìn)行從異常檢測到異常處理的過(guò)程，從而提高了安全性。

CAN-以太網(wǎng)轉換庫

CAN-以太網(wǎng)轉換庫完成了CAN幀數據和以太網(wǎng)幀數據的相互轉換。舉一個(gè)這種轉換過(guò)程的應用場(chǎng)景，例如使用客戶(hù)的Autosar BSW的PDU路由器，由于CAN幀數據和以太網(wǎng)幀數據不能直接轉換所以完成轉換過(guò)程需要花費較長(cháng)時(shí)間。然而，使用這個(gè)庫就可以實(shí)現數據直接轉換，從而縮短了轉換時(shí)間。瑞薩認為這將有助于實(shí)現低延遲的數據傳輸。

瑞薩不僅提供試驗板，而且還提供虛擬開(kāi)發(fā)環(huán)境作為運行SDK的環(huán)境。這意味著(zhù)使用虛擬開(kāi)發(fā)環(huán)境的話(huà)，無(wú)需試驗板就可以開(kāi)始網(wǎng)關(guān)應用的開(kāi)發(fā)。另外瑞薩還在考慮在虛擬開(kāi)發(fā)環(huán)境中加入實(shí)際設備上沒(méi)有的調試功能，以幫助客戶(hù)解決問(wèn)題。舉一個(gè)實(shí)際的應用場(chǎng)景，如果數據沒(méi)有按預期傳輸到目的地，因為需要調查復雜的路由配置來(lái)確定原因，所以需要花費較長(cháng)時(shí)間來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題。在這種情況下，瑞薩認為向客戶(hù)提供在實(shí)際設備上無(wú)法獲得的調試信息，將會(huì )更快速的查明原因。

復制下方鏈接即可進(jìn)入SDK下載頁(yè)面。SDK中還包括了參考代碼，以便下載后可以立即確認R-Car S4和SDK的性能和功能。

https://www2.renesas.cn/cn/zh/products/automotive-products/automotive-system-chips-socs/r-car-s4-automotive-system-chip-soc-car-servercommunication-gateway#design_development

總結

本篇文章主要介紹了在R-Car S4上運行的軟件。瑞薩今后將繼續提供更好的軟件和開(kāi)發(fā)環(huán)境，為實(shí)現便利和舒適的社會(huì )作出貢獻。