6月28日，東信創智研發的車載乙太網（Automotive Ethernet）Demo Vehicle和自動化測試機櫃在上汽商用車技術中心階段性交付。

Demo Vehicle搭載了符合IEEE 100BASE-T1標準的1個中央網關（Central Gateway）、4路攝像頭、1套CANoe模擬的儀錶和娛樂主機。自動化測試機櫃集搭載了東信創智研發的測試管理軟體和測試程序，集成Vector（維克多）和Spirent（思博倫）測試設備，實現OSI Layer 1-7的車載乙太網測試。

Demo Vehicle簡介

視頻封面

Demo Vehicle中央網關共有5路100BASE-T1通道，其中4路連接前後左右4個攝像頭；第5路100BASE-T1連接至VN5610A，用CANoe模擬儀錶和娛樂主機兩個虛擬節點；1路100BASE-TX用於診斷。除了乙太網通道外，還有1路HS-CAN和3路CAN FD用於收發CAN/CAN FD報文。Demo Vehicle拓撲如下圖所示。

Demo Vehicle實現的功能有：

1) 基於AVB協議的視頻傳輸

本功能視頻數據流向如下圖所示，攝像頭（AVB Talker）發送視頻數據，經由中央網關（AVB Bridge）轉發，最後在模擬儀錶（AVB Listener）展現。

2) 基於SOME/IP和SOME/IP-SD協議的通信控制

通信控制的模擬首先要有資料庫的支撐，我們通過PREEvision創建SOME/IP的乙太網資料庫，載入到最新版本的CANoe V11.0中實現娛樂主機和儀錶之間的方法調用（Request/Response）。最終展現的效果是，我們通過娛樂主機的觸屏功能，點擊前後左右不同的位置可以在儀錶上顯示4個不同位置的攝像頭數據、全景拼接的攝像頭數據或者前後攝像頭的行車數據。

後續我們還將更模擬多的方法Method、事件Event、域Field完善儀錶的功能，並且發布更快捷的乙太網資料庫轉換或建模方法。

通信控制的實現如下圖：

3) 基於DoIP協議的乙太網診斷和刷寫

通過中央網關的100BASE-TX介面不僅可以實現車載乙太網診斷和刷寫，同時還可實現埠鏡像功能。乙太網不像我們熟悉的CAN匯流排，只要將測試設備接入匯流排的任意位置就可以監控匯流排所有數據，但是通過埠鏡像功能，我們將Eth1~Eth5埠的部分數據鏡像至Eth6（100BASE-TX），這樣在路試或者需要測試分析時配置一下Switch，就可以在Eth6埠監測到其它埠的數據了。

埠鏡像功能如下圖：

中央網關簡介

通道數量：

Ethernet Channels

  • 5 x 100BASE-T1（Broadcom BCM89531，可擴展8路以上）
  • 1 x 100BASE-TX

CAN Channels

  • 1 x High-Speed CAN
  • 3 x CAN FD & Partial NM

LIN Channel

  • 1 x LIN

實現功能：

SOME/IP、SOME/IP-SD

DoIP

  • 1 to N Flash
  • FOTA （Flash Over The Air）

AVB (Hardware Support）

  • gPTP（Time Synchronization）
  • FQTSS (Traffic Shaper）
  • SRP （Stream Reservation）

Data Forwarding

  • Eth-Eth
  • Eth-CAN/CAN FD
  • CAN/CAN FD-CAN

Security（In Development）

自動化測試機櫃簡介

視頻封面

該機櫃集成的Auto C1是Spirent用於汽車乙太網測試的桌面式便攜設備，其具有尺寸小，噪音低，功能齊全等優點。

Auto C1配合TTworkbench軟體平臺及相應測試套可實現

  • TCP/IP協議一致性測試（基於OPEN TC8和AUTOSAR）
  • AVB/TSN協議一致性測試（基於AVnu相關測試規範）

其測試界面如下圖所示：

Spirent 測試硬體配合Testcenter軟體平臺及相應測試套可實現

  • AVB/TSN功能和性能測試（基於IEEE相關規範）
  • 交換機功能和性能測試（基於IETF RFC2544、RFC2889等）

除了底層協議測試外，應用層測試也同樣重要，我們在CANoe中用CAPL程序自主開發了UDPNM測試腳本，完成了對代碼的完整調試測試。並將其集成在我們自主研發的新一代網路測試平臺中，用於實現對測試用例的管理及測試報告的自動生成。

在測試報告生成方面，我們在測試腳本中完成了對報告模板的靈活控制，再也不擔心客戶更改測試報告模板了。在CANoe中採用我們的編程框架執行出的html/xml報告都可以在網路測試平臺中直接轉換成Excel，無論是通信、診斷還是功能。

網路測試平臺採用BS（瀏覽器-伺服器）架構開發，配置伺服器後可同時控制多臺機櫃同時測試，在聯網情況下（網際網路或公司內網）可以支持遠程測試。

產品線總監寄語

2014年底剛接觸乙太網的時候，覺得Ethernet神祕而遙遠，未來大概在2020/2021年前後。不過現在我覺得汽車乙太網之未來就在當下。在於當下的主機廠，在於當下的供應商，更在於中國自主研發之主機廠能否給本土供應商足夠的支撐和培養，使他們有能力掌握這份開放而複雜的網路。乙太網的硬體並不難，大多數供應商需要搞定的也就是個PHY，更難的應該是遠遠比CAN匯流排複雜的7層模型的乙太網AUTOSAR協議棧。

乙太網本來就該open，東信創智願意同本土志同道合的供應商們一同成長，共同迎接車載乙太網未來到來。

特別鳴謝

上海汽車集團股份有限公司商用車技術中心

維克多汽車技術（上海）有限公司

思博倫通信科技（北京）有限公司

吉孚動力技術（中國）有限公司

瑞昱半導體股份有限公司

北京茵沃汽車科技有限公司

感謝項目組成員以及支持我們的朋友！

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