傳統(tǒng)汽車企業(yè)在Domain架構(gòu)下，把CAN網(wǎng)絡(luò)替換成以太網(wǎng)骨干網(wǎng)，是圍繞遠(yuǎn)程信息系統(tǒng)和自動(dòng)輔助駕駛系統(tǒng)兩大塊內(nèi)容，并且在整車不斷增加的軟件數(shù)量，這些按照原有的設(shè)計(jì)，對(duì)主干網(wǎng)絡(luò)的通信帶寬的需求不斷增長(zhǎng)。

借助汽車以太網(wǎng)，面向服務(wù)的通信概念正在進(jìn)入車輛網(wǎng)絡(luò)（SOME/IP、C/S 通信），這是汽車軟件往功能擴(kuò)展和靈活性增加的必要的路徑。

▲圖 1. 奔馳STAR 3 上的車載以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?/p>

Part 1 STAR 3的里面的汽車以太網(wǎng)

面向信號(hào)的通信方式(Signal-Oriented Communication)正在達(dá)到其極限（將信號(hào)進(jìn)行傳輸）。比如節(jié)點(diǎn)B需要節(jié)點(diǎn)A的某一個(gè)信息，節(jié)點(diǎn)A就直接把這個(gè)信號(hào)同其他信號(hào)一起，打包成報(bào)文發(fā)送到總線上，節(jié)點(diǎn)B收到之后就能夠獲得該信號(hào)了，如下圖左半部分所示。

▲圖2. 面向信號(hào)和面向服務(wù)的通信機(jī)制對(duì)比

借助汽車以太網(wǎng)，面向服務(wù)的通信在進(jìn)入車輛網(wǎng)絡(luò)（SOME/IP、C/S 通信），主要目的是靈活地處理越來(lái)越多的需求，從而降低復(fù)雜性和動(dòng)態(tài)性。

C/S創(chuàng)建明確定義的接口為表征的服務(wù)環(huán)境，軟件組件通過(guò)稱為“服務(wù)總線”的中間件連接。中間件承擔(dān)服務(wù)提供者和服務(wù)使用者之間進(jìn)行調(diào)解，因此可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)中服務(wù)角色之間的松散耦合。比原有的軟件架構(gòu)更靈活，具有更高的可重用性和對(duì)新服務(wù)組件更好的集成性。中間件調(diào)節(jié)了服務(wù)提供者和服務(wù)使用者之間的通信，當(dāng)然也包括對(duì)該通信的建立，通常還定義了以太網(wǎng)報(bào)文中數(shù)據(jù)的序列，序列器決定了在發(fā)送端如何將數(shù)據(jù)序列化為串行比特流，然后在接收端如何反序列化。

▲圖3. ECU的PDU

SOME/IP服務(wù)發(fā)現(xiàn)協(xié)議是 SOME/IP 的核心功能，有以下幾個(gè)主要任務(wù)：

（1）SD 協(xié)議管理提供動(dòng)態(tài)查找功能實(shí)體并能配置其訪問權(quán)限的功能

（2）SD 協(xié)議管理向網(wǎng)絡(luò)發(fā)送事件消息的需求，向需要它們的接收者發(fā)送事件消息

（3）檢測(cè)服務(wù)實(shí)例是否正在運(yùn)行

為了讓客戶端知道哪些服務(wù)當(dāng)前可用，SOME/IP-SD 提供了兩種機(jī)制，Offer Service提供服務(wù)允許服務(wù)器向所在的網(wǎng)絡(luò)提供其所能夠提供的服務(wù)。Find Service發(fā)現(xiàn)服務(wù)允許客戶端請(qǐng)求可用的服務(wù)。

▲圖5. Gateway的工作機(jī)制

Part 2 信息安全機(jī)制

我后來(lái)仔細(xì)思考一下，在集成度的考慮，歐洲普遍還是圍繞傳統(tǒng)的信息安全的模式來(lái)走，由于整個(gè)開發(fā)周期的原因，一方面要平衡整個(gè)軟件開發(fā)周期，一方面要考慮信息安全的管理復(fù)雜度所以這個(gè)分層還挺有必要的。

▲圖6. 奔馳的以太網(wǎng)的使用

▲圖7. 主機(jī)和T-box的聯(lián)網(wǎng)和分層機(jī)制

目前從12V電源來(lái)看，車企傾向于圍繞雙12V電池的模式，分為不同的電源備份機(jī)制，通過(guò)一個(gè)平衡單元形成在電源之間的調(diào)度，也就是說(shuō)不管是兩個(gè)電池還是充電單元，3個(gè)里面掛掉1個(gè)，整體性能影響有限。

▲圖8. 奔馳的12V系統(tǒng)

小結(jié)：偏軟件和通信本身的部分，我也是看個(gè)大概，供大家參考。

審核編輯 ：李倩