基于面向服務(wù)的車(chē)載網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu)設(shè)計(jì)

基于面向服務(wù)的車(chē)載網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu)設(shè)計(jì)

汽車(chē)上各種功能的嵌入式系統(tǒng)呈指數(shù)增長(zhǎng)，相應(yīng)電子控制單元（ECU）數(shù)量也急劇增加。這些控制單元通過(guò)控制器局域網(wǎng)絡(luò)（CAN）、局域互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)（LIN）和面向媒體的系統(tǒng)傳輸（MOST）等不同的技術(shù)實(shí)現(xiàn)連接。由于ECU產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量以及ECU之間傳遞的數(shù)據(jù)量變得越來(lái)越多，尤其是車(chē)載信息娛樂(lè)系統(tǒng)、先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)和車(chē)到其它設(shè)施等系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用在汽車(chē)上，網(wǎng)絡(luò)帶寬已經(jīng)不能滿足這些系統(tǒng)的需求。因此，將具有較高帶寬、較高擴(kuò)展性的以太網(wǎng)應(yīng)用到ECU連接中。將以太網(wǎng)應(yīng)用在汽車(chē)上形成車(chē)載以太網(wǎng)，這樣雖然解決了帶寬的需求，但是由于以太網(wǎng)最初是針對(duì)高復(fù)雜性系統(tǒng)設(shè)計(jì)的，因而需要對(duì)其協(xié)議進(jìn)行更改。本研究給出了基于面向服務(wù)的車(chē)載網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu)（SOA）設(shè)計(jì)，概述了構(gòu)建車(chē)載以太網(wǎng)協(xié)議的方法。

SOA設(shè)計(jì)方法是將應(yīng)用程序的不同功能組織成獨(dú)立的服務(wù)，這些服務(wù)之間通過(guò)定義的接口連接?？紤]到通用性、擴(kuò)展性和低成本，將以太網(wǎng)應(yīng)用在汽車(chē)上需要保證其對(duì)現(xiàn)有連接技術(shù)的兼容，并能得到汽車(chē)行業(yè)的接受和信任。而SOA設(shè)計(jì)方法所定義的接口獨(dú)立于使用的硬件平臺(tái)和操作系統(tǒng)，能很好地滿足通用性和擴(kuò)展性的要求。為了得到汽車(chē)行業(yè)的接受和信任，采用汽車(chē)開(kāi)放系統(tǒng)架構(gòu)（AUOSAR），并創(chuàng)建一個(gè)基于IP可擴(kuò)展服務(wù)導(dǎo)向中間件（SOME/IP）。AUOSAR定義了汽車(chē)電子軟件開(kāi)發(fā)方法和ECU上的軟件架構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)化方案，可以應(yīng)用在不同的汽車(chē)平臺(tái)上。創(chuàng)建的SOME/IP可以同時(shí)支持傳輸控制協(xié)議（TCP）和用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議（UDP），實(shí)現(xiàn)不同數(shù)據(jù)類型的傳輸。在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，對(duì)車(chē)載以太網(wǎng)的功能需求進(jìn)行分類，基于SOA進(jìn)行服務(wù)設(shè)計(jì)，使用AUOSAR架構(gòu)進(jìn)行相應(yīng)功能汽車(chē)電子軟件的開(kāi)發(fā)，通過(guò)SOME/IP實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸。

Gopu G.L.et al.2016 International Conference on Circuit,Power and Computing Technologies,Bengaluru March 20-21,2016.

編譯：張振偉