隨著汽車(chē)電子電氣架構(gòu)快速演進(jìn),車(chē)企對(duì)車(chē)內(nèi)網(wǎng)絡(luò)通信性能、安全性、靈活性要求日益提升,車(chē)載總線通信技術(shù)也迎來(lái)革新挑戰(zhàn)。在此背景下,DDS(Data Distribution Service)憑借其高性能、高可靠和低延遲的特點(diǎn),有力支撐了智能汽車(chē)系統(tǒng)的高效運(yùn)行。
DDS協(xié)議憑借其在物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)自動(dòng)化、航空航天與國(guó)防等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用,展現(xiàn)了其卓越的技術(shù)兼容性與行業(yè)適應(yīng)性。如今,該協(xié)議與車(chē)載網(wǎng)絡(luò)通信應(yīng)用的深度融合,已成為全球汽車(chē)制造商關(guān)注的焦點(diǎn)。
作為OPEN聯(lián)盟的活躍成員與AUTOSAR聯(lián)盟的高級(jí)合作伙伴,經(jīng)緯恒潤(rùn)致力于為國(guó)內(nèi)外各大OEMs及供應(yīng)商,提供全面覆蓋TCP/IP、SOME/IP、DoIP、AVB、TSN、DDS、MQTT,以及10M、Multi-G等一系列關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域的設(shè)計(jì)與測(cè)試咨詢(xún)服務(wù)。秉持創(chuàng)新精神,深入探索車(chē)載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的前沿應(yīng)用,以期引領(lǐng)行業(yè)變革。
基于豐富的項(xiàng)目實(shí)施經(jīng)驗(yàn),經(jīng)緯恒潤(rùn)已成功構(gòu)建了一套高質(zhì)量、本土化的DDS設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)與測(cè)試一體化解決方案,為整車(chē)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的創(chuàng)新發(fā)展,提供了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)保障和支持。
DDS設(shè)計(jì)解決方案
在整車(chē)設(shè)計(jì)階段,DDS系統(tǒng)設(shè)計(jì)是后續(xù)ECU實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)。經(jīng)緯恒潤(rùn)依托多年對(duì)DDS的深入理解和豐富的車(chē)載網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),開(kāi)發(fā)了適用于車(chē)載ECU落地應(yīng)用的DDS需求規(guī)范,探索出基于服務(wù)/數(shù)據(jù)進(jìn)行兼容性設(shè)計(jì)的方法,并提供適用于后續(xù)環(huán)節(jié)的xml/idl/arxml文件,保持研發(fā)過(guò)程的數(shù)據(jù)一致性,保障研發(fā)過(guò)程順利進(jìn)行。
DDS數(shù)據(jù)庫(kù)格式轉(zhuǎn)換工具
INTEWORK-VDC(Vehicle Database Convertor,以下簡(jiǎn)稱(chēng)VDC)是一款簡(jiǎn)單易用的數(shù)據(jù)庫(kù)轉(zhuǎn)換工具,可以實(shí)現(xiàn)企業(yè)Excel矩陣模板與車(chē)型通信數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)格式文件之間的自動(dòng)轉(zhuǎn)換,以及其他輔助功能。VDC支持CAN(FD)、Ethernet、LIN、J1939多種協(xié)議的數(shù)據(jù)庫(kù),軟件界面功能布局清晰、操作簡(jiǎn)單,大部分功能只需要一鍵操作即可完成,轉(zhuǎn)換速率快,并且支持常見(jiàn)的錯(cuò)誤檢查和定位。
DDS作為車(chē)載以太網(wǎng)的通信中間件協(xié)議,其功能被集成在VDC軟件中的Ethernet模塊,主要功能包括:
· DDS通信矩陣與DDS數(shù)據(jù)庫(kù)文件的轉(zhuǎn)換
· DDS通信矩陣的一致性檢查
· 數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái)選擇
· 數(shù)據(jù)庫(kù)類(lèi)型選擇
· ECU節(jié)點(diǎn)的合并/拆分
目前我們也正在開(kāi)發(fā)DDS通信數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)工具,相關(guān)功能即將在INTEWORK-VDE(Vehicle Database Editor)新版中發(fā)布,VDE是經(jīng)緯恒潤(rùn)自主系列工具中的網(wǎng)絡(luò)通信及數(shù)據(jù)庫(kù)開(kāi)發(fā)工具,目前已經(jīng)支持基于SOME/IP、CAN、CANFD多種通信協(xié)議的通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)以及AUTOSAR AP/CP平臺(tái)的數(shù)據(jù)庫(kù)開(kāi)發(fā),方便用戶(hù)高效、高質(zhì)量地完成整車(chē)網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)計(jì)。
DDS協(xié)議棧
經(jīng)緯恒潤(rùn)在汽車(chē)電子領(lǐng)域深耕二十余載,于2009年與AUTOSAR聯(lián)盟結(jié)緣,成為AUTOSAR組織的Associate Partner,是國(guó)內(nèi)首家加入AUTOSAR組織的基礎(chǔ)軟件供應(yīng)商。作為國(guó)內(nèi)AUTOSAR自主產(chǎn)業(yè)的重要參與者,經(jīng)緯恒潤(rùn)結(jié)合相關(guān)業(yè)務(wù)經(jīng)驗(yàn),自主研發(fā)了適應(yīng)當(dāng)前智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)、符合AUTOSAR標(biāo)準(zhǔn)、穩(wěn)定可靠且便捷易用的AUTOSAR軟件產(chǎn)品——INTEWORK-EAS(ECU AUTOSAR Software,以下簡(jiǎn)稱(chēng)EAS)。目前也已發(fā)布DDS協(xié)議棧組件。
· Hirain AUTOSAR CP DDS特點(diǎn)優(yōu)勢(shì)
DDS 協(xié)議棧組件包括DCPS 功能、RTPS 功能、XTypes 功能、RPC 功能等?;贠MG Data Distribution Service 1.4規(guī)范進(jìn)行開(kāi)發(fā),支持 AUTOSAR CP R22-11 版本的規(guī)范要求,產(chǎn)品具備以下特點(diǎn):
① 支持通信域內(nèi)的動(dòng)態(tài)發(fā)現(xiàn)功能
② 支持 20 多種 QoS 策略的組合使用,支持動(dòng)態(tài)獲取及修改 QoS 策略的功能
③ 支持拓展協(xié)議 DDS-RPC 的功能
④ 支持 XTypes 的 PLAIN_CDR 和 PLAIN_CDR2 兩種序列化方式
⑤ 支持通信矩陣(xml)導(dǎo)入,自動(dòng)創(chuàng)建 DDS 模塊相關(guān)配置參數(shù)
· Hirain AUTOSAR AP DDS特點(diǎn)優(yōu)勢(shì)
基于OMG Data Distribution Service 1.4規(guī)范進(jìn)行開(kāi)發(fā),支持 AUTOSAR AP R19-11 和R22-11版本的規(guī)范要求,可以適配Linux、QNX等操作系統(tǒng),匹配TDA4、S32G等SOC芯片;具備以下特點(diǎn):
① 支持 RTPS V2.2,DDS V1.4,XTypes V1.3
② 支持 SPDP,SEDP,Liveliness 協(xié)議和長(zhǎng)消息分片功能
③ 支持常用Qos:user_data / partition / durability / lifespan / deadline / liveliness / ownership / ownership_strength / history / reliability / destination_order / resource_limits / entity_factory
④ 支持 XTypes 協(xié)議CDR v1 和 CDR v2,支持基礎(chǔ)類(lèi)型和自定義類(lèi)型的靜態(tài)語(yǔ)言綁定
TESTBASE仿真測(cè)試系統(tǒng)
目前部分OEM使用商業(yè)或者開(kāi)源的DDS產(chǎn)品部署到各個(gè)控制器中,當(dāng)然也有不少?gòu)S家在向MCU中集成DDS,受性能與資源限制,會(huì)對(duì)DDS中間件進(jìn)行適當(dāng)?shù)牟眉艉托薷?。在目前DDS協(xié)議棧百花齊放的市場(chǎng)下,如何滿足HIL測(cè)試中DDS協(xié)議的正常交互是一個(gè)巨大挑戰(zhàn)。通過(guò)經(jīng)緯恒潤(rùn)自研的實(shí)驗(yàn)管理軟件TCS、實(shí)時(shí)仿真引擎RTSE、以太網(wǎng)仿真板卡TB3902可以實(shí)現(xiàn)DDS協(xié)議棧的仿真及監(jiān)控功能,滿足硬件在環(huán)(HIL)中仿真測(cè)試的需求。
INTEWORK-TCS(Testbase Control Software)是經(jīng)緯恒潤(rùn)自主研發(fā)的一款實(shí)驗(yàn)管理軟件,它可以配合HIL系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)多種總線協(xié)議的仿真監(jiān)控。該HIL方案可以集成目前開(kāi)源的Cyclone DDS/Fast-DDS/Open-DDS協(xié)議棧,也可以響應(yīng)客戶(hù)定制化DDS協(xié)議的集成。用戶(hù)可以通過(guò)加載IDL/xml/Excel等多種數(shù)據(jù)庫(kù)的形式進(jìn)行DDS協(xié)議報(bào)文的添加,以及相關(guān)Qos的設(shè)置,來(lái)實(shí)現(xiàn)DDS報(bào)文的仿真及監(jiān)控。
RTSE(Real Time Simulation Engine)是經(jīng)緯恒潤(rùn)自研實(shí)時(shí)仿真引擎,其中實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)支持多種開(kāi)源的DDS協(xié)議棧,并支持客戶(hù)定制化的DDS協(xié)議棧集成。通過(guò)TCS進(jìn)行協(xié)議棧及報(bào)文的配置,實(shí)現(xiàn)DDS報(bào)文的仿真及信號(hào)監(jiān)控功能。
TB3902是經(jīng)緯恒潤(rùn)自研的車(chē)載以太網(wǎng)板卡,支持4路100/1000Base-T1,支持Simulation、Switch、Monitor等多種模式。通過(guò)TB3902硬件實(shí)現(xiàn)與控制器之間的報(bào)文交互以及控制器與控制器之間的報(bào)文監(jiān)控功能。
DDS協(xié)議測(cè)試解決方案
DDS協(xié)議測(cè)試包括協(xié)議一致性測(cè)試和配置測(cè)試,以保證協(xié)議棧實(shí)現(xiàn)與協(xié)議要求的一致性和通信矩陣配置正確性,包括但不限于QoS配置測(cè)試、實(shí)體行為測(cè)試、數(shù)據(jù)序列化測(cè)試等內(nèi)容。
為了實(shí)現(xiàn)DDS協(xié)議的一致性和配置檢查,經(jīng)緯恒潤(rùn)自主開(kāi)發(fā)完整的一致性和配置測(cè)試規(guī)范,用例覆蓋標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議和OEM常見(jiàn)配置需求。針對(duì)一致性測(cè)試,工程師開(kāi)發(fā)了增強(qiáng)測(cè)試服務(wù)(Enhancement Testability Service,ETS)矩陣,配置內(nèi)容覆蓋全面,且滿足DDS系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求。同時(shí),為了觸發(fā)DUT的部分行為,經(jīng)緯恒潤(rùn)開(kāi)發(fā)了全套DUT內(nèi)集成測(cè)試上位機(jī)(Upper Tester,UT)服務(wù)原語(yǔ)規(guī)范定義及UT代碼,使一致性測(cè)試更加全面。
上述測(cè)試內(nèi)容可通過(guò)ANTP.DDS來(lái)實(shí)施,該測(cè)試套件已實(shí)現(xiàn)完整的DDS協(xié)議測(cè)試腳本和測(cè)試序列,通過(guò)簡(jiǎn)單配置、一鍵執(zhí)行即可自動(dòng)生成測(cè)試報(bào)告,簡(jiǎn)單高效。
車(chē)載總線監(jiān)控工具
INTEWORK-VBA ( Vehicle Bus Analyzer,以下簡(jiǎn)稱(chēng)VBA)是經(jīng)緯恒潤(rùn)自主研發(fā)的一款專(zhuān)業(yè)、易用的車(chē)載總線監(jiān)控分析及仿真工具,它集監(jiān)控、分析、仿真、測(cè)量標(biāo)定、故障診斷等核心功能于一體,服務(wù)于研發(fā)仿真分析到系統(tǒng)測(cè)試驗(yàn)證的整車(chē)研發(fā)“V流程”。
考慮到DDS協(xié)議在汽車(chē)電子中的廣泛使用,總線監(jiān)控工具VBA也在不斷擴(kuò)展對(duì)DDS相關(guān)功能的支持。當(dāng)前VBA已經(jīng)實(shí)現(xiàn)DDS通信報(bào)文的監(jiān)控和解析,用戶(hù)可以導(dǎo)入XML數(shù)據(jù)庫(kù)文件,實(shí)現(xiàn)對(duì)DDS數(shù)據(jù)的解析。此外,VBA向用戶(hù)提供了報(bào)文仿真的功能,用戶(hù)可以通過(guò)VBA中仿真模塊向控制器發(fā)出相應(yīng)格式的DDS報(bào)文,仿真DDS的通信。
上述INTEWORK系列軟件可免費(fèi)申請(qǐng)?jiān)囉?,只發(fā)送【姓名、聯(lián)系電話、郵箱、公司/學(xué)校名稱(chēng)、申請(qǐng)軟件名稱(chēng)】信息到market_dept@hirain.com即可。