如何应对日益复杂的车载网络架构-电子发烧友网

随着汽车科技化、智能化、网络化的不断发展，汽车内部最新的应用和功能正在不断提高对带宽、降低延迟、同步、高可用性、QoS和降低成本的要求。当前和传统的汽车网络协议不足以满足这些即将到来的需求。

在这种情况下，车载以太网的技术运用越来越广，当然传统车载网络技术CAN/CAN FD也不可能被取代掉。至少就目前看来，经过数十年的发展，今天的汽车行业CAN在车载网络领域占据着绝对的优势，CAN已经形成了完善的标准体系，这意味着CAN有着高度的兼容性、完善的开发工具链体系、更大的供应商选择余地和更低的采购成本（这对于整车开发是极其重要的），所以现阶段还是不可能完全替代掉CAN总线。

除此之外，加之汽车目前车载网络系统可能还会有LIN总线、FlexRay、MOST等其他类型的总线。车载以太网的加入就会使得车载网路系统变得越来越复杂，那么在这种不可逆转的大趋势大背景下，我们该如何保证通信延迟以及多数据并发的时候依然能够保证车载网络架构满足功能要求呢？如何才能设计出一种安全的、最优的车载异构网络系统呢?

基于上述车载网络日趋复杂的背景下，车载网络工程师/架构师急需一款专业并且功能强大的工具对初步的架构设计结果进行客观分析，并且能够提供可视化的分析结果，从中获取优化车辆网络架构优化的思路。为此，虹科的供应商RTaW（INRIA下属公司）为汽车、航空等领域提供了实时网络的仿真和配置工具RTaW-Pegase。

RTaW-Pegase支持TSN（时间敏感型网络）、CAN/CAN FD/CAN XL、LIN以及用于车外通信的无线网络等。除了精确的实时仿真分析外，RTaW-Pegase还可以计算通信延迟和缓冲区利用率的上限，还包括现先进的自动配置算法来确保硬件和软件组件的正确性和优化方式。

RTaW-Pegase主要特征：

1. 支持工业以太网，汽车交换以太网，时间触发的以太网以及具有任意速度和拓扑的AFDX；

2. 支持通过网关互连的CAN，交换以太网，AFDX，FlexRay，LIN和ARINC429总线组成的异构通信体系结构的最坏情况分析和时序精确仿真；

3. 使用ZeroConfig-TSN（ZCT）进行生成设计——一种“按键”方法，可自动选择和配置TSN网络；

4. 新增功能：拓扑压力测试（TST）的设计空间探索算法可帮助设计人员在不完全了解通信要求的情况下做出早期的拓扑和技术选择；

5. 可以使用用户编写的Java插件对更高级别的通信层，运行时环境和应用程序进行建模。这样可以模拟完整的嵌入式系统；

6. 针对互连网络的优化的TSN时间感知整形器（IEEE 802.11Qbv）传输时间表；

7. 支持Kalray MPPA和STMicroelectronics许多核心架构的片上网络；

8. 分析和配置任务调度，事件触发和时间触发的调度，独立任务，以图形和可运行对象形式描述的任务，跨任务，网络和CPU的全系统时序链的验证；

9. 实现网络微积分的最新技术，以计算通信延迟，帧抖动和缓冲区利用率的上限；

10. 通过并行化的仿真引擎提供最坏情况的分析和定时精确的仿真，以预测最坏情况和典型的性能；