汽車網(wǎng)關(guān)Gateway知識介紹

汽車網(wǎng)關(guān)(Automotive Gateway)

汽車網(wǎng)關(guān)控制器是車內(nèi)各種電、光總線之間的路由器。網(wǎng)關(guān)的主要作用是在網(wǎng)絡(luò)和ECU之間提供安全的無縫通信，包括在車輛的許多內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)和外界的外部網(wǎng)絡(luò)之間架起一座橋梁。汽車網(wǎng)關(guān)(Automotive Gateway) 可以簡單形象地理解為翻譯官，作為整車網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)交互樞紐，是整車電子電氣構(gòu)架中的核心部件，使數(shù)據(jù)在車輛內(nèi)部的多個(gè)網(wǎng)絡(luò)(CAN、LIN、MOST、FlexRay等) 中安全可靠得進(jìn)行傳輸是其核心功能。

隨著汽車網(wǎng)聯(lián)化功能和智能化功能越來越多，智能網(wǎng)聯(lián)汽車受網(wǎng)絡(luò)攻擊的風(fēng)險(xiǎn)越來越大，從而導(dǎo)致車輛失去控制，駕駛員和乘客容易受到傷害。而網(wǎng)關(guān)安全機(jī)制可幫助大幅減少網(wǎng)絡(luò)攻擊的風(fēng)險(xiǎn)，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(wǎng)關(guān)可作為一道防火墻，控制從外部接口（如互聯(lián)網(wǎng)）到車輛內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的訪問，并控制車載網(wǎng)絡(luò)中的哪些節(jié)點(diǎn)可以相互通信。安全網(wǎng)關(guān)還提供功能域隔離；例如，在不受信任的信息娛樂系統(tǒng)和受信任的安全關(guān)鍵系統(tǒng)之間。

網(wǎng)關(guān)的種類

網(wǎng)關(guān)是整車電子電氣構(gòu)架中不可或缺的重要部件，車輛中存在多種網(wǎng)關(guān)：中央網(wǎng)關(guān)和局域網(wǎng)。中央網(wǎng)關(guān)可以在發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和駕駛輔助系統(tǒng)等多個(gè)居于之間進(jìn)行可靠的數(shù)據(jù)傳輸。局域網(wǎng)關(guān)負(fù)責(zé)的是其負(fù)責(zé)的域內(nèi)的控制單元(ECU)的數(shù)據(jù)傳輸。與局域網(wǎng)關(guān)相比，中央網(wǎng)關(guān)具有更強(qiáng)的處理性能、更多的接口和更高帶寬的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。

網(wǎng)關(guān)的作用

1、網(wǎng)關(guān)把局域網(wǎng)上的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變成可以識別的ACKII碼，比如OBD2診斷數(shù)據(jù)，方便診斷。

2、協(xié)調(diào)低速率信息與高速率信息在汽車網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)信息共享。

3、負(fù)責(zé)接受和轉(zhuǎn)發(fā)信息。

4、激活某個(gè)控制單元或者某局域網(wǎng)的工作。

5、實(shí)現(xiàn)對整車網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)內(nèi)部數(shù)據(jù)的同步。

6、接收和發(fā)送的消息之間的不同類型的速率適配，例如定期和立即發(fā)送變更（TOC）

7、Flashing軟件功能

8、診斷總線上的消息鏡像

9、診斷測試儀-提供CAN和以太網(wǎng)接口

網(wǎng)關(guān)會連接不同類型的總線系統(tǒng)，例如CAN信息、CAN診斷、CAN驅(qū)動(dòng)、儀表、舒適等等，這里面區(qū)別比較大，發(fā)動(dòng)機(jī)CAN一般是高速率、診斷及舒適性CAN是低速率，多媒體等有的采用以太網(wǎng)、MOST等總線系統(tǒng)，那網(wǎng)關(guān)就得保證這些數(shù)據(jù)交換的正常進(jìn)行，保證不同速率的數(shù)據(jù)總線通過網(wǎng)關(guān)得以協(xié)同工作。

汽車網(wǎng)關(guān)發(fā)展趨勢

網(wǎng)聯(lián)汽車以及自動(dòng)駕駛已經(jīng)是汽車行業(yè)的大勢所趨，隨著汽車數(shù)據(jù)處理的不斷增強(qiáng)和連接功能不斷增加，車輛必須以非常低的延遲在各個(gè)域之間對越來越多的數(shù)據(jù)進(jìn)行安全可靠的處理和通信。汽車網(wǎng)關(guān)處理器通常是32位微控制器(MCU)，存儲和常用的網(wǎng)關(guān)接口已經(jīng)內(nèi)置中，如控制器局域網(wǎng)(CAN)、本地互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)(LIN)和 FlexRay等低速接口。以較低的延遲來傳輸大量數(shù)據(jù)，這在CAN和LIN之類的接口是無法實(shí)現(xiàn)的。

正因如此，基于以太網(wǎng)TCP/IP的協(xié)議將會成為之車制造商更好的選擇。在消費(fèi)者領(lǐng)域中公認(rèn)的通信協(xié)議TCP/IP對于車上極具吸引力，因?yàn)橄啾扔谖唇?jīng)證實(shí)的協(xié)議，其風(fēng)險(xiǎn)更低。由于MCU并不能滿足處理和路由未來網(wǎng)關(guān)的數(shù)據(jù)要求，取而代之的將是具有更高性能的應(yīng)用處理器(Application Processor)。