工程师说 | 面向车载中央网关R-Car S4的软件

Hirofumi Shigehisa

Sr Mgr, Software Engineering

概要

瑞萨为以车载E/E架构为核心的中央网关提供R-Car S4 SoC和在其上运行的软件。中央网关可以控制汽车与外部世界的连接，以及控制汽车内部数据的通信。诸如以前不存在的被盗车辆追踪和远程故障诊断等便利的服务，通过将汽车连接到云端已经开始实现。本篇文章主要介绍在R-Car S4上运行的软件。

背景

为了提高汽车的便利性和安全性，需要处理的数据量正在逐年增加。为了能够有效的管理越来越多的数据传输，E/E框架从传统的分散性架构逐渐向域架构和区域架构转变。因此，中央网关应运而生。中央网关可以控制云端的服务器和车辆之间的连接，以及车辆内部不同网络域之间的连接。

车辆内部网络中的通信协议，以前业界标准是使用经ISO标准化的CAN。然而，最近能够为大量数据传输提供高速通信的以太网已经得到了广泛的应用。因此需要中央网关来处理这些协议。

面向中央网关R-Car S4的软件

下文将介绍R-Car S4上运行的软件。瑞萨提供面向R-Car S4的软件的SDK（软件开发工具包）。该SDK将实现网关功能所需的软件打包，其中包含了以太网驱动程序（Autosar MCAL/Linux BSP）、以太网交换机控制库和CAN-以太网转换库等。客户可以使用SDK轻松开始开发网关应用程序。下面将介绍一些具有代表性的面向网关的相关软件。‍‍

以太网交换机控制库

以太网交换机控制库提供的API可以轻松访问丰富功能的以太网交换机HW IP。以前关于有效载荷中的数据的路由过程，如协议类型（UDP等）和EtherType（Ping，ARP等）是由客户在CPU上使用自己的软件实现的，现在可以转变为R-Car S4的控制库通过使用以太网交换机HW IP来执行。与CPU上的软件处理相比，以太网交换机HW IP缩短了处理时间从而实现了低延迟的数据传输。因为这种低延迟的数据传输，可以实时的进行从异常检测到异常处理的过程，从而提高了安全性。

CAN-以太网转换库

CAN-以太网转换库完成了CAN帧数据和以太网帧数据的相互转换。举一个这种转换过程的应用场景，例如使用客户的Autosar BSW的PDU路由器，由于CAN帧数据和以太网帧数据不能直接转换所以完成转换过程需要花费较长时间。然而，使用这个库就可以实现数据直接转换，从而缩短了转换时间。瑞萨认为这将有助于实现低延迟的数据传输。

瑞萨不仅提供试验板，而且还提供虚拟开发环境作为运行SDK的环境。这意味着使用虚拟开发环境的话，无需试验板就可以开始网关应用的开发。另外瑞萨还在考虑在虚拟开发环境中加入实际设备上没有的调试功能，以帮助客户解决问题。举一个实际的应用场景，如果数据没有按预期传输到目的地，因为需要调查复杂的路由配置来确定原因，所以需要花费较长时间来解决这个问题。在这种情况下，瑞萨认为向客户提供在实际设备上无法获得的调试信息，将会更快速的查明原因。

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点击文末阅读原文即可进入SDK下载页面。SDK中还包括了参考代码，以便下载后可以立即确认R-Car S4和SDK的性能和功能。

总结

本篇文章主要介绍了在R-Car S4上运行的软件。瑞萨今后将继续提供更好的软件和开发环境，为实现便利和舒适的社会作出贡献。

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