汽車網關控制器是車內各種電、光總線之間的路由器。

汽車網關集成了標準多媒體接口，例如通用串行總線(USB)、 Firewire和面向介質的系統傳送(MOST)總線，并且連接控制區域網(CAN)系統。控制器采用以太網和藍牙等計算機接口還可以同前沿的汽車系統相連。

在某些應用中，網關控制器被用于控制閃存和 CD-ROM驅動器等器件。一般需要一塊小的CPU來控制網關的路由功能。網關控制器支持各種接口，因此，系統能夠與不同生產商提供的總線進行通信。

網關的主要作用是在網絡和ECU之間提供安全的無縫通信，包括在車輛的許多內部網絡和外界的外部網絡之間架起一座橋梁。要確保ECU獲得正確操作車輛所需的信息，流暢的數據傳輸必不可少，因此網關必須以低延遲和低抖動提供任意到任意的網絡通信。

隨著汽車網聯化功能和智能化功能越來越多，智能網聯汽車受網絡攻擊的風險越來越大，從而導致車輛失去控制，駕駛員和乘客容易受到傷害。而網關安全機制可幫助大幅減少網絡攻擊的風險，最大限度保障駕駛員及乘客的安全，并防止車輛被盜和重要信息丟失。

安全網關可作為一道防火墻，控制從外部接口(如互聯網)到車輛內部網絡的訪問，并控制車載網絡中的哪些節點可以相互通信。安全網關還提供功能域隔離;例如，在不受信任的信息娛樂系統和受信任的安全關鍵系統之間。

CAN網關的功能

CAN網關是整個CAN網絡的核心, 控制著整車5條CAN總線的各類信號轉發與處理.CAN網關的基本功能包括:

1. 連接不同波特率(傳輸速度)的CAN總線/LIN總線, 以實現CAN網絡的網關中繼功能。

2. 診斷報文/非診斷報文轉發

3. 診斷防火墻管理

4. 節點在線監控

5. 巡航控制器開關檢測

6. 腳踏板位置檢測

7. 網關休眠與喚醒管理

8. ECU升級/網關升級

9. 電壓管理

簡單點說:

CAN網關可以接收任何CAN總線(還有LIN總線)傳來的不同傳輸速率網絡信號,CAN網關把這些信號按一定的標準處理后, 廣播到整車網絡去,如果有ECU訂閱(接收)了這個信號, 則ECU將解析信號并做相應的處理.沒理解不了, 請看下方實例。

CAN網關的CAN信號轉發機制

實例一: 儀表顯示發動機轉速

發動機的轉速信號, 先從PCAN的ECM(發動機引擎控制模塊)節點發出, CAN網關收到后, 網關處理后廣播以GW_開頭的ECM信號到其他4條CAN總線上去，用Vehicle Spy 3 CAN工具查看可以看到以下的信號內容:

ECAN上的儀表(IPK)節點訂閱(接收)了發動機轉速信號, 則會將這個轉速信號解析, 并顯示到儀表盤去.由于以上信號發送頻率太快, 比如上圖的9.94ms/次, 則你就會看到儀表盤上的轉速指針一直在不停地偏動，簡略發送圖如下:

實例二: 安全帶未扣緊, 儀表端報警

安全帶未扣緊需要兩個條件:

1. 車速大于5

2. 安全帶扣未扣 ( 即無電壓信號 )

車速一般是PCAN上的ECM(發動機引擎控制模塊)節點負責信號管理的，安全帶扣這個設備是BCAN上的BCM(負責天窗, 車窗, 安全帶扣, 雨刮等車身零部件設備...) 節點負責信號管理的，即網關收到PCAN上的ECM節點發出來的車速信號, 并收到了BCAN上的BCM發出來的安全帶扣電壓值為異常值(比如0), CAN網關統一處理后轉發并廣播以GW_開頭的信號幀,ECAN上的儀表(IPK)節點訂閱(接收)了GW_開頭的相關安全帶未扣信號幀則會解析報警并顯示到儀表盤去.如果安全帶扣一直未扣緊, 則CAN網關將一直發送GW_開頭的相關安全帶信號幀,其信號值是安全帶未扣緊，所以車主會聽到一直報警.直到安全帶扣上, CAN網關繼續發送安全帶相關的信號, 只是這個時候的信號值是安全帶已扣緊，報警將立馬消失。

簡略發送圖如下:

總結:

以上只是兩個簡易的案例, 實際上, 整車所有ECU基本是以毫秒級或者微妙級的速度在源源不斷的發送并接收信號, 所以網關需要處理并轉發廣播的信號是非常多的且必須要很快處理完的。

審核編輯：湯梓紅