汽車智能網(wǎng)聯(lián)化解決方案

汽車智能網(wǎng)聯(lián)化解決方案DigitalizationoftheAutomotive

IndustrySiemensAG

2018ge2

汽車網(wǎng)絡架構(gòu)的發(fā)展歷程從車內(nèi)互聯(lián)到智能網(wǎng)聯(lián)199820062015傳統(tǒng)非網(wǎng)聯(lián)汽車越來越難適應未來城市，家庭及個人對汽車的智能化需求未來智慧城市對緩解城市擁堵，節(jié)能減排，降低交通事故提出了更高的要求傳統(tǒng)的汽車是個獨立封閉的系統(tǒng)，不知道別人，別人也不知道它移動互聯(lián)網(wǎng)及消費類電子日新月異的新功能，新體驗倒逼傳統(tǒng)汽車行業(yè)進行智能升級自動駕駛，電動化，共享化的實現(xiàn)必須依托汽車網(wǎng)聯(lián)化技術(shù)作為基礎(chǔ)芯片性能提升及成本下降也推進分散式的汽車電子控制架構(gòu)往域控制器，智能座艙等集中式架構(gòu)演進- 傳統(tǒng)的CAN/LIN總線已經(jīng)無法完全滿足汽車網(wǎng)絡通訊的需求，Ethernet，F(xiàn)LEXRAY，CANFD，LTE，5G，DSRC等新技術(shù)正在得到應用Future?SiemensAG

2018Page3

車聯(lián)網(wǎng)

V2x/Car2x

的定義未來構(gòu)建智慧交通以及智慧城市的重要基礎(chǔ)Vehicle-to-everything

(V2X)- V2I (Vehicle-to-Infrastructure)V2V (Vehicle-to-vehicle)V2P (Vehicle-to-Pedestrian)V2D (Vehicle-to-device)V2G (Vehicle-to-grid)云行業(yè)，企業(yè)服務平臺監(jiān)控運維，信息采集多樣的增值服務管互聯(lián)互通安全可靠實時高速端車輛連接入口信息采集及環(huán)境感知車輛運行狀態(tài)監(jiān)測及控制Source:DesignedaroundYou-Volvo‘sallnewEEArchitectureandDevelopment

ProcessDr.ThomasM.Müller,VicePresident,Electrical&ElectronicSystemsEngineering,VolvoCarGroup

AutomobilElektronikKongress,

July2013,Ludwigsburg,

Germany車聯(lián)網(wǎng)V2x的典型應用及收益減少事故，降低排放，智慧出行智慧交通災害實時預警，規(guī)避擁堵，碰撞自動報警交通信號燈實時管控電子圍欄，超速超載超時監(jiān)控諸如冷鏈，物流，客貨車，危險品運輸，公交車等行業(yè)特定需求增強的車輛功能自動駕駛，編隊行駛，輔助駕駛遠程診斷，遠程控制，遠程下載駕駛習慣分析智能手機互聯(lián)（CarPlay，Android

Auto，Baidu

Carlife）商業(yè)入口保養(yǎng)，保險，理賠，租賃，貸款管理加油站，充電樁查找；停車場，餐飲娛樂等引導音視頻娛樂信息推送車聯(lián)網(wǎng)V2x的關(guān)鍵技術(shù)及其挑戰(zhàn)方便，準確，實時，安全可靠多樣的通信技術(shù)移動互聯(lián)：LTE（4G，5G）車間互聯(lián)：DSRC，WiFi車內(nèi)互聯(lián)：Ethernet,Flexray,CANFD,

CAN,

LIN高精度地圖語音識別，手勢識別傳感器及其數(shù)據(jù)融合技術(shù)通訊基礎(chǔ)設(shè)施及信號覆蓋范圍網(wǎng)絡通訊延遲服務平臺的建設(shè)及完善高性能處理器及軟件系統(tǒng)平臺云端大數(shù)據(jù)處理網(wǎng)絡安全，黑客防御，非法操控智能網(wǎng)聯(lián)新能源車研發(fā)解決方案網(wǎng)聯(lián)化系統(tǒng)研發(fā)方案確保協(xié)同、數(shù)字化的持續(xù)性、多領(lǐng)域的追溯性以及功能安全人、車以及外部世界的互聯(lián)研發(fā)駕駛員信息系統(tǒng)ECU通訊開發(fā)車載終端T-Box整車網(wǎng)絡設(shè)計校核&驗證信息娛樂系統(tǒng)空中下載V2X仿真智能網(wǎng)聯(lián)新能源車研發(fā)解決方案網(wǎng)聯(lián)化系統(tǒng)研發(fā)方案確保協(xié)同、數(shù)字化的持續(xù)性、多領(lǐng)域的追溯性以及功能安全人、車以及外部世界的互聯(lián)研發(fā)駕駛員信息系統(tǒng)ECU通訊開發(fā)車載終端T-Box整車網(wǎng)絡設(shè)計校核&驗證信息娛樂系統(tǒng)空中下載V2X仿真ConnectedOSTM車規(guī)等級Linux操作系統(tǒng)，適用于車聯(lián)網(wǎng)的多種應用ConnectedOS?PlatformApollo

LakeX2/X3Jacinto

5/6i.MX

6Tegra

ParkerIndustryLeadershipLinux|AUTOSAR|

NucleusAutomotiveSystemServicesAutomotive

SoundAutomotiveVisualsConnected

OS?AutomotiveNetworksAutomotiveSafety&SecurityFrameworkSystemDesign

KitEmbeddedSoftwareDevelopmentTeamcenterConnectedOSTMSystem

DesignKitReference

EVMPolarion車輛網(wǎng)聯(lián)化解決方案遠程下載SOTA及FOTA解決方案Connected

OS?EngineeringService

SecureConnectivityComprehensivesolutionsupportingbothSOTAandFOTA

updatesISO

BootloaderIntegratedwithConnectedOSandAUTOSAR-compliant

VSTARSecureend-to-endvehicleOTAmanagementthroughExcelforeeSync?

solutionAUTOSAR車輛網(wǎng)聯(lián)化解決方案Internet網(wǎng)絡連接解決方案LTE4G-

or5G-capableconnectivitytechnologyInternetconnectivitytolocalinfrastructurecanhelpdeliversafetyandnavigation

functionalityConnected

OS?EngineeringServiceISO

Bootloader車輛網(wǎng)聯(lián)化解決方案從云端到IVI的V2x原型系統(tǒng)QuickdemosystemforV2x

functionsConnected

OS?EngineeringServiceLinux,IVI,4G，Mirrorlink,Roadworks

messageInfotainment從設(shè)計到生產(chǎn)到維護的集成解決方案車輛網(wǎng)聯(lián)化解決方案汽車Audio音頻處理Wide

AudioDesign

andtestingsolutionsA2BEngineeringService主動降噪，汽車音頻增強，

A2B技術(shù)ANCAVASActiveNoise

CancellationVehicleSoundEnhancementESS,AVAS

etc.IPAlgorithmDevelopmentImplementation

ServicesAudio

EngineeringA2B?

SolutionsEngineOrder

CancellationLinux&Embedded

AudioRoadNoise

CancellationIPAudio

ManagementA2BMaster

StackPortingArchitecture

DesignA2BAnalyzer&

ToolsIntegration

ServicesOptimizationPortingImplementation

ServicesCustomization

Services智能網(wǎng)聯(lián)新能源車研發(fā)解決方案網(wǎng)聯(lián)化系統(tǒng)研發(fā)方案確保協(xié)同、數(shù)字化的持續(xù)性、多領(lǐng)域的追溯性以及功能安全人、車以及外部世界的互聯(lián)研發(fā)駕駛員信息系統(tǒng)ECU通訊開發(fā)車載終端T-Box整車網(wǎng)絡設(shè)計校核&驗證信息娛樂系統(tǒng)空中下載V2X仿真車輛網(wǎng)聯(lián)化解決方案整車網(wǎng)絡設(shè)計In-Vehicle-Network

designVNACapital

SystemAUTOSARVSA

COM整車網(wǎng)絡架構(gòu)設(shè)計，報文打包，時序分析Compliance多標準支持Analysis&

Variability多角度時序分析保證通訊時延Best

caseLongestobserved

timeWorst

caseLatency工程化，模塊化，靈活性強?Flexible

FlowDatabase

backendCapitalandVSx

IntegrationStandardbased

interfacesDynamicandstatic

designDesign全網(wǎng)絡支持EtherNetProbabilityProbability網(wǎng)絡設(shè)計工具VSA

COM的技術(shù)特點–

專業(yè)整車網(wǎng)絡設(shè)計工程軟件，方便與其他工具集成ArchitectureDesignTopology,

Signals,RequirementsNetworkDesignTopology,

SignalsFrames,

PDUs,NetworkConfig,Timing

AnalysisECUDesignSW-ApplicationDevelopment,BasicSoftwareConfigurationCapital

SystemsVSA-COMVSBand

VSTARSystem(adx,arxml,,xlsx)ECUExtract(arxml)B.Withoutanarchitecturedesigntool

[Topology,SignalsandRequirementsarecapturedinVSA-COM,no

importSWCarchitectureisgenerated

outofsignalsduringcreatingECU

extracts123OEM

SupplierWitharchitecturedesign

tool[ 1+2+3

]Topology,SignalsandRequirements:imported(frome.g.arxmlor

xlsx)SWCarchitecture:copiedfromarxmlorgeneratedoutofsignalsduringcreatingECU

extracts2

+ 3

]從電子電氣架構(gòu)直接數(shù)字對接整車網(wǎng)絡設(shè)計CapitalSystem

VSA

COMHigh

Level

System

Model

系統(tǒng)模型 E/E

Function

Model

功能模型1&

DRC則檢查Automation自動化&規(guī)Platform

Topology平臺拓撲2Metrics

評價指標34Studies

&

Results

對比567整車網(wǎng)絡設(shè)計VSA

COM網(wǎng)絡設(shè)計工具VSA

COM的技術(shù)特點–全網(wǎng)絡支持GatewayECUGatewayECUEthernet/FlexRay

BackboneCAN/CANFDEthernetCamerasCAN/CANFDADASDriver

InfoBody&IVIECUECUECUSonar/RadarECUECULINECUPower

&ChassisCAN/CANFDSecureSOTA支持包含以太網(wǎng)、CAN、CAN-FD、FlexRay、LIN的混合網(wǎng)絡整車網(wǎng)絡設(shè)計。網(wǎng)絡設(shè)計工具VSA

COM的技術(shù)特點基于信號及報文的時序分析包含發(fā)送方，多網(wǎng)段，接收方，網(wǎng)關(guān)的“End

to

End”的基于功能的時序模型報文自動打包ID手動及自動分配網(wǎng)絡時序分析網(wǎng)絡設(shè)計工具VSA

COM的技術(shù)特點–自動+手動網(wǎng)關(guān)設(shè)計支持Gateway

Router手動網(wǎng)關(guān)路由選擇缺省網(wǎng)關(guān)設(shè)定分網(wǎng)段功能允許時間禁止信號轉(zhuǎn)發(fā)路徑設(shè)定發(fā)送方，轉(zhuǎn)發(fā)方，接收方區(qū)分顯示Signal

Path多轉(zhuǎn)發(fā)路徑信息FormatSWCArchitectureTopologyVehicleClusterCANCAN_FDLINFlexRayEthernetStandardarxml3.1-4.0XXXXX-XX-AUTOSARarxml4.1–4.2XXXXXXXXXAUTOSARDBC-X-XXX----VTP.net

.fix-X-XX-X---LDF-X-X--X--LINFibex

3.1-XXXX-XX-ASAMFibex

4.1-XXXXXXXXASAM網(wǎng)絡設(shè)計工具VSA

COM的技術(shù)特點–兼容現(xiàn)有傳統(tǒng)協(xié)議棧，同時滿足Autosar軟件開發(fā)流程支持包括DBC，LDF，F(xiàn)ibex，arxml等多種格式的通訊數(shù)據(jù)的導入及導出，滿足不同類型的整車廠設(shè)計開發(fā)流程，既支持以DBC為主要傳輸介質(zhì)的傳統(tǒng)網(wǎng)絡開發(fā)流程，也便于以后往Autosar方向的切換。智能網(wǎng)聯(lián)新能源車研發(fā)解決方案網(wǎng)聯(lián)化系統(tǒng)研發(fā)方案確保協(xié)同、數(shù)字化的持續(xù)性、多領(lǐng)域的追溯性以及功能安全人、車以及外部世界的互聯(lián)研發(fā)駕駛員信息系統(tǒng)ECU通訊開發(fā)車載終端T-Box整車網(wǎng)絡設(shè)計校核&驗證信息娛樂系統(tǒng)空中下載V2X仿真ECUandMCAL

ConfigurationImplementCANandLINbasedNetwork

Communication基于傳統(tǒng)或者AUTOSAR的通訊軟件開發(fā)基礎(chǔ)軟件及其配置工具Software,

andAUTOSARforECUimplementationVolcanoCAN，LIN，Ethernet，F(xiàn)lexray，Diagnostic，NetworkManagement，BootloaderDesign,explore,andcompareelectronichardwareandsoftware

architecturesApplyMBDfrom

ConceptualSystemstoTarget

HardwareAUTOSARBootloader基于AUTOSAR的系統(tǒng)，總線及嵌入式軟件設(shè)計系統(tǒng)設(shè)計及總線分析VSA-COM&

VSISWC

1 SWC

2SWC

3ECU1 ECU

2系統(tǒng)架構(gòu)及軟件設(shè)計VSA-COM&

VSISWC

1 SWC

2 SWC

3VirtualFunction

BusVehicle

ViewECU

ViewSWC

1SWC

3ECU配置VSBRTEBSWARXML導出ECU

1全套的AUTOSAR解決方案

VSxOEM 主機廠Supplier

供應商VSXDatabaseVSA

COMNetwork

DesignVSISimulation&VerificationVSA

DIAG*Diagnostic

DesignVSBSoftware

DesignBasic

SoftwareConfigurationVSU*AUTOSAR,

Fibex,ODX,Dbc,

Ldf,.net,.fixFile

AuthoringVSA

AdminUserandDBManagementAUTOSAR,Fibex,

DBC,LDF,

ODXfilesVSTARAUTOSARBasic

Software*roadmapitem

2018VRB*Reference

Boards

供應商產(chǎn)品實現(xiàn)基于AUTOSAR的ECU開發(fā)設(shè)計流程主機廠系統(tǒng)設(shè)計CapitalDataVSXDataVSA

COMNetwork

DesignVSISimulation&

VerificationDatabaseVSA

DIAG*Diagnostic

DesignVSU*Automotive

FileAuthoringCapital

SystemsArchitect*PlatformDesignandFunction

DistributionCapital

SystemsCapture*Function

DesignCapital

ToolsHarness

DesignADXVSTARAUTOSARBasic

SoftwareVRBCode

SourceryDebugging&

AnalyzerVSBVSB-SWCSoftware

DesignVSBBasic

SoftwareConfigurationAUTOSAR,Fibex,

DBC,LDF,

ODXfilesAUTOSAR

ECU設(shè)計及配置工具VSBSWC軟件模塊定義圖形化編輯界面圖表化參數(shù)輸入ECU配置生成器上下游模板對象及參數(shù)映射多樣配置界面高級編輯器RTEOS模式管理診斷NVRAM看門狗編輯器配置生成ARXML生成，代碼生成，一致性檢查?SiemensAG2018OptionBaseMCALfromCPU

supp.BSW

fromMGCMicrocontrollerApplicationLayerAUTOSARRuntimeEnvironment

(RTE)ServiceLayerECUAbstractionLayerMicrocontr.AbstractionLayerComplexDeviceDriversLINSystem

ServicesOSMemoryEaFeeMemIfNvMLibsCRCDEMFIMDETComServicesCanCanSMCanNMCanTPCanIfCanTrcvFrFrNMIOHWAIoHwAWdgIfCanFrLin

SMLinIfLinComFrTpFrSMFrTrcvFrIfIpduMXCPDebugNMNmIfDLTCSMStbMEcuM WdgMComM BswMGPTWdgMCUCoreTstEepFlsFlsTstRamTstSpiEthEthSmEthIfEthICUPWMADCDIOPortOSE2ECALBFXBEoFoXt-loaIFdLerMFLMFXIFXOSEthTrcvSoAdUDPNMDCMLinTrcvTCP/IP

StackNucleusPduRSWC

1SWC

3RTEBSWPage

29AUTOSAR

基礎(chǔ)軟件VSTAR

4.x多網(wǎng)絡協(xié)議，多通道支持診斷網(wǎng)關(guān)支持UDS，DOIP支持Ethernet

Switch網(wǎng)絡管理主節(jié)點防火墻Bootloader刷新支持適合智能網(wǎng)聯(lián)汽車的網(wǎng)關(guān)設(shè)計嵌入式軟件模塊

+

設(shè)計服務SwitchVDGMCUTCAMMCUIHUMCUSWDL

OTASWDL

OTAFirewallsODB

ConCANFlexRaynodesTCAM網(wǎng)關(guān)模塊IHUOt