如何開發(fā)下一代汽車的網(wǎng)關(guān)
在半自動(dòng)化的趨勢(shì)下,汽車架構(gòu)正在快速演進(jìn),車輛的完全自動(dòng)駕駛最終會(huì)得以實(shí)現(xiàn)。汽車制造商還引入了多種功能,例如智能訪問(wèn)、車輛共享、預(yù)測(cè)性維護(hù)、車輛跟蹤、車隊(duì)管理和無(wú)線 (OTA) 更新,以增強(qiáng)連接性和車載通信。這些高級(jí)功能生成的數(shù)據(jù)量不斷增加,需要通過(guò)高性能處理器進(jìn)行處理,并在 CAN、LIN 和高速網(wǎng)絡(luò)(如以太網(wǎng))等接口之間安全可靠地進(jìn)行通信。因此,汽車制造商正在重新評(píng)估汽車網(wǎng)關(guān)和遠(yuǎn)程信息處理控制單元系統(tǒng)的架構(gòu)。
汽車網(wǎng)關(guān)
汽車網(wǎng)關(guān)是一種系統(tǒng),其核心功能是在車輛內(nèi)安全可靠地傳輸數(shù)據(jù)??稍谲囕v中部署多種網(wǎng)關(guān):集中式網(wǎng)關(guān)和多個(gè)域網(wǎng)關(guān)。
汽車中的集中式網(wǎng)關(guān)可以在遠(yuǎn)程信息處理控制單元 (TCU)、動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)、車身、信息娛樂(lè)系統(tǒng)、數(shù)字駕駛艙和 ADAS 應(yīng)用等多個(gè)域之間安全可靠地傳輸數(shù)據(jù)。
域網(wǎng)關(guān)(或域控制器)具有類似的功能,只不過(guò)它僅在其相應(yīng)域內(nèi)的 ECU 之間路由數(shù)據(jù)。
與域網(wǎng)關(guān)相比,集中式網(wǎng)關(guān)通常需要更強(qiáng)的處理性能、更多的接口和更高的帶寬網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。下圖說(shuō)明了如何在車輛中實(shí)現(xiàn)這兩種類型的網(wǎng)關(guān)。
示例 SoC 架構(gòu),具有一個(gè)集中式網(wǎng)關(guān)和兩個(gè)域網(wǎng)關(guān)。
TCU
TCU 是車輛中用于連接互聯(lián)網(wǎng)和云的 ECU。隨著汽車制造商為車輛配備 Wi-Fi®、Bluetooth® 和蜂窩數(shù)據(jù)選項(xiàng),連接到互聯(lián)網(wǎng)和云的汽車變得越來(lái)越普遍。
此連接技術(shù)使得緊急呼叫 (eCall) 成為可能,方便乘客在行駛中在線訪問(wèn)娛樂(lè)和其他內(nèi)容,同時(shí)還可為車輛中的數(shù)字內(nèi)容提供 OTA 軟件更新。
車輛共享、用手機(jī)訪問(wèn)取代遙控鑰匙、車隊(duì)管理和跟蹤、保險(xiǎn)提供商遠(yuǎn)程監(jiān)控駕駛習(xí)慣以及汽車經(jīng)銷商遠(yuǎn)程監(jiān)控車輛狀況以安排預(yù)防性維護(hù)(如更換機(jī)油)等,這些新興趨勢(shì)都需要車輛連接到互聯(lián)網(wǎng)和云才能實(shí)現(xiàn)。