Smart Logger在汽车以太网数据记录测试中的应用是怎么样的?

以太网在汽车行业的应用已有十数年时间,应用方向从最初的测量标定(XCP on Ethernet)和诊断(DoIP)扩展到当前以太网作为主干网络,负责控制器之间或者“域”之间通信(SOME/IP)。特别是当前自动化,智能化,人机交互,云计算以及高速低时延通信等技术的高速发展,使得以太网在车载网络中变得至关重要,诸多应用都需要以太网作为基础,那Smart Logger在汽车以太网数据记录测试中的应用是怎么样的?


面对汽车以太网数据记录问题,首先需要了解汽车以太网应用的几个基本特点。


典型物理层

 

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网络拓扑结构

 

不同于CAN的总线型拓扑,以太网通讯节点或以点对点进行直接连接,或以交换机(Switch)为中心进行间接连接,形成星形拓扑或混合型拓扑结构。

 

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针对以太网连接方式的特点,测量设备需要以“TAP”的方式接入到网络节点之间,才能实现节点间通信数据的采集与记录。

 

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应用协议

 

常见的车载以太网应用协议有SOME/IP、DoIP、XCP、AVB和ISO 15118等。在实际应用场景中,以太网数据记录通常会要求支持SOME/IP和XCP等标准协议,以及用户基于AUTOSAR标准定义的UDP数据包和某些情况下用户自定义的私有协议/设备。

 

/ Smart Logger的应用 /

 

基于CANape/CANape log软件的Smart Logger能够灵活应对车载以太网数据记录的诸多诉求:

CANape通过加载ARXML/A2L文件,支持SOME/IP、XCP、AUTOSAR UDP等数据的记录与解析;可定制的Decoder可以支持用户自定义的私有协议的记录与解析以及对于第三方设备的支持,例如激光雷达和惯导系统等;

搭载CANape log的高性能记录平台Smart Logger(VP6400/VP7400)可自动加载CANape配置工程,上电即可自动进行数据记录;

Smart Logger提供移动UI,可通过智能手机或者PAD进行连接,实时监控运行状态和关键数据,还可以实现远程启动或停止;

网络接口设备(VN5240/5650等)可以支持不同的以太网类型,并与Smart Logger无缝集成。

 

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系统原理

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 技术特性

 

Monitor Filter

 

考虑到以太网的点对点连接方式,来自发送节点的数据需要通过交换机在网络中分发,当以TAP方式记录多节点间的数据时,这种数据分发方式会带来大量的数据冗余。对于数据记录来讲,这是一种存储资源的浪费。VN5240/5650提供硬件过滤机制,支持多协议层级/组件过滤,能够极大地避免记录冗余。

MAC-address (source/destination)

EtherType

Double tagged VLAN IDs

IPv4-address (source/destination)

IPv6-address (source/destination)

TCP/UDP port

Direction of a frame (TX/RX)

 

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Passive Bypass

 

由于大多数情况下,记录系统会以“TAP”方式接入到网络中。为保证记录设备在未上电的情况下不影响网络通信,VN5240/5650的板载高频继电器可确保设备在掉电情况下ECU之间的连接,并可配置其上电后的主动/被动交互连接状态,满足具体应用需求。

 

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Vector TimeSync Service Support (VTSS)

 

车载试验往往会引入第三方试验设备,且要求设备之间具有极高的时间同步精度。这种情况下,只要相关设备支持PTP(Precision Time Protocol)时间同步协议,该系统即可达到微秒级的同步精度。Smart Logger VP6400集成时间同步服务(VTSS)作为整个系统的PTP时间主节点,将同步时钟分发给其它PTP网络从节点如VN5650、VX1161以及第三方设备,整个系统即可工作在相同的基础时钟下,从而满足同步要求。

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数据记录是一个很大的话题,不同的应用场景对于数据记录系统有不同的要求。Vector提供多种数据记录方案供用户选择,并且提供便捷的数据后处理工具/环境,提升用户的数据消费能力。

 

 


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