本次，我們?yōu)榇蠹規(guī)怼段磥?a target="_blank">SDV內(nèi)幕：集成遠程控制邊緣節(jié)點》的白皮書相關(guān)內(nèi)容

簡介

汽車車載網(wǎng)絡(luò)不斷發(fā)展，以支持軟件定義車輛 (SDV) 中的新功能。隨著軟件整合到更少的電子控制單元 (ECU) 中，以增強車輛各個平臺的可擴展性并簡化無線 (OTA) 更新，一種新穎的遠程控制邊緣概念不僅優(yōu)化布線，而且支持可擴展的邊緣節(jié)點軟件。

邊緣節(jié)點是對特定功能進行實時控制的專用 ECU，例如用于外部照明的前照燈模塊或用于門鎖、車窗和側(cè)后視鏡的控制模塊。這些節(jié)點在整個車載網(wǎng)絡(luò)中接收來自命令器 ECU（區(qū)域控制器，域控制器或中央計算）的命令。邊緣節(jié)點對本地硬件控制進行管理，它監(jiān)測溫度、壓力或位置傳感器以提供控制環(huán)路反饋，同時通過負載驅(qū)動器（包括半橋以及高側(cè)和低側(cè)開關(guān)）直接控制電機和電磁閥等機械執(zhí)行器。圖 1 展示了區(qū)域架構(gòu)中邊緣節(jié)點和命令器 ECU 之間的差異。

遠程控制邊緣架構(gòu)將實時控制和硬件抽象層 (HAL) 上行游轉(zhuǎn)移到命令器 ECU，后者為傳感器和負載驅(qū)動器生成低級硬件命令并傳輸?shù)竭吘壒?jié)點。遠程控制邊緣解決方案通過串行外設(shè)接口 (SPI)、內(nèi)部集成電路(I2C)、通用異步接收器/發(fā)送器 (UART)和通用輸入/輸出 (GPIO)等低級通信接口，在 ECU 之間橋接更高級別的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)鏈路層，例如以太網(wǎng)或控制器局域網(wǎng) (CAN) 等。這種方法從邊緣節(jié)點中完全移除了微控制器 (MCU) 和所有軟件。

遠程控制邊緣方案支持有關(guān) SDV 的重大趨勢，并通過將軟件集中在命令器 ECU 中同時使邊緣節(jié)點中依賴于負載的硬件靠近機電執(zhí)行器來減少線束數(shù)量。

內(nèi)容概覽

傳統(tǒng)邊緣節(jié)點與遠程控制邊緣節(jié)點的對比

相比于傳統(tǒng)邊緣節(jié)點，遠程控制邊緣節(jié)點將 HAL 和實時執(zhí)行器上行移入命令器 ECU 的 MCU 中，完全消除了邊緣節(jié)點 MCU?？刂破?MCU 現(xiàn)在可以發(fā)送包括器件通信協(xié)議幀或外設(shè)控制（SPI、I2C、UART、PWM 輸出控制、ADC 采樣或 GPIO）的命令。

遠程控制邊緣節(jié)點的優(yōu)勢

遠程控制邊緣架構(gòu)具有多種優(yōu)勢，包括實現(xiàn)軟件集中化、 降低軟件開發(fā)成本、支持可擴展性、簡化 OTA 更新以及可以實現(xiàn)從命令器 ECU 進行負 載驅(qū)動器控制，同時最大限度減少負載接線。

遠程控制邊緣節(jié)點注意事項

從事遠程控制邊緣技術(shù)研究的原始設(shè)備制造商 (OEM) 和設(shè)計人員必須考慮延遲、功能安全、網(wǎng)絡(luò)安全和成本。

遠程控制邊緣應(yīng)用

遠程控制邊緣技術(shù)在照明、電池管理系統(tǒng) (BMS)、高級駕駛輔助系統(tǒng) (ADAS)、汽車門禁和車身電機等眾多應(yīng)用中提供價值。

遠程控制邊緣協(xié)議

遠程控制協(xié)議解決方案包括10BASE-T1S、CAN FD Light 和 UART over CAN。這些協(xié)議以半雙工模式運行，允許兩個器件之間進行非同步雙向數(shù)據(jù)傳輸。

遠程控制邊緣系統(tǒng)解決方案

白皮書以前照燈為例，展示了如何利用上述協(xié)議（如10BASE-T1S或UART over CAN）構(gòu)建具體的遠程控制邊緣節(jié)點。

結(jié)語

隨著汽車市場接受在區(qū)域架構(gòu)上進行 SDV 和 ECU 整合，軟件集中化的推動力將進一步增強，從而實現(xiàn)可擴展性并減少電線數(shù)量。遠程控制邊緣節(jié)點通過將軟件上行游移動并整合到更少的 ECU 中以及簡化 OTA 更新為這一舉措提供支持。

10BASE-T1S、CAN FD Light 和 UART over CAN等多種解決方案可為系統(tǒng)架構(gòu)師提供滿足其具體設(shè)計需求的選項。此外，具有集成診斷和控制功能的智能驅(qū)動器可進一步優(yōu)化遠程控制邊緣實現(xiàn)。