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2022/02/21阅读:68主题:红绯

什么是OPEN Alliance、AVnu Alliance和AutoSar

OPEN Alliance

随着消费者对车载连接和高级驾驶辅助(ADAS)的需求持续增长,汽车行业一直面临着提供具有竞争力的创新功能同时最大限度降低成本的压力。汽车以太网技术允许多个车载系统通过单根非屏蔽双绞线电缆同时访问信息。通过消除繁琐的屏蔽布线,汽车制造商可以显着降低连接成本和布线重量

关于OPEN联盟

OPEN Alliance(One-Pair Ether-Net)Inc.是一个非盈利的、开放的行业联盟,主要由汽车行业和技术提供商合作,以鼓励广泛采用基于以太网的网络作为汽车网络应用的标准

- 会员公司

OPEN Alliance Inc.的成员公司利用以太网的可扩展性和灵活性,以降低复杂性在车辆中实现具有成本效益的通信网络。基于以太网的通信网络也是未来客户功能(如自动驾驶和联网汽车)的关键基础设施元素。自成立以来,OPEN Alliance Inc.已激增至340多个成员

- 关键目标

  • 支持部署现有的IEEE 100BASE-T1、1000BASE-T1和1000BASE-RH物理层规范,并补充符合性和互操作性的规范
  • 通过线束、交换机、ECU和其他功能的要求和测试规范进一步完善生态系统
  • 鼓励和支持在标准制定组织中开发新的物理层解决方案
  • 不断发现和解决在汽车行业实施基于以太网的通信相关的差距

技术委员会(Tech Committees)

OPEN联盟下属多个技术委员会,目前有TC1到TC16,它们负责对不同方面的技术细节进行量化定义,并发布相应规范

其中,有几个比较常用的规范

- TC8

汽车以太网ECU测试规范

TC8定义了测试流程并支持建立能够执行ECU测试的测试机构,并建立对测试规范和合作伙伴要求的定期审核,以提高汽车系统中以太网ECU和网络的通信质量

- TC10

汽车以太网睡眠/唤醒

汽车网络严重依赖于部分网络,其中某些部分会根据需要休眠和唤醒。TC10将专注于建立对睡眠模式的支持以及为汽车用例量身定制的唤醒机制

TC10规定了以太网睡眠和唤醒概念的功能和需求,其中包括:

  • 支持快速唤醒和唤醒请求转发,支持1层全局唤醒
  • 支持受控链接关闭以休眠选择的网络部分
  • 定义全局网络的link up时间需求
  • 为唤醒/睡眠应用程序指定电气I/O接口
  • 符合标准MAC接口
  • 符合Autosar网络管理
  • 存在干扰噪声时不会意外唤醒
  • 适用于10BASET-1S、100BASE-T1、1000BASE-T1和Multi-G BASE-T1(如果可能,也适用于未来的双绞线PHY规格)

- TC11

以太网交换机要求和资格

- TC15

随着汽车以太网技术的不断扩展,TC15委员会的重点是多千兆互操作性和合规性测试

AVnu Alliance

Avnu联盟是一个创建可互操作生态系统的社区,使用通过认证的开放标准为各种应用程序的精确时序和低延迟要求提供服务

什么是AVnu联盟及其使命

Avnu联盟是一个社区,它使用通过认证的开放标准创建一个低延迟、时间同步、高度可靠的同步网络设备的可互操作生态系统

Avnu联盟成员包括市场上95%以上的以太网芯片供应商、网络基础设施领域的领先企业、汽车行业的家喻户晓的公司以及视听市场的知名公司

Avnu联盟促进了一个新的认证网络生态系统,并通过音频视频桥接(AVB)和时间同步网络(TSN)标准为工程师简化了网络同步,这些标准内置于以太网中,而不是围绕它;解决主要的技术和性能问题,例如:精确定时和实时同步、带宽预留和流量整形,同时通过最小化部署和维护时间来降低总拥有成本

该联盟专注于这些技术在汽车、专业A/V、工业和消费电子市场中的应用

什么是确定性网络

在需要以可预测方式运行的网络的各种当前和下一代连接应用程序中都需要确定性网络。确定性网络由两项重要技术组成:有限延迟和精确定时/同步。确定性网络的示例包括:

  • 媒体网络。传输音频和视频信息的网络需要遵守严格的时序规则,并且需要可预测或有界的延迟。如果音频或视频数据包到达目的地较晚,则接收设备(例如视频屏幕或扬声器)没有数据可呈现。在实践中,这可能意味着视频丢帧、不需要的音频伪影,例如爆音或静音

需要精确的时序以使音频数据能够从具有已知相位关系的不同扬声器呈现,以及视频和相关音频流之间的同步

  • 控制网络。控制网络需要接受来自传感器的输入,执行控制回路处理,并启动响应动作。此类操作(例如控制联网的工业机器或传送带)对时间非常敏感。它们需要具有低抖动输入和输出采样的确定性网络延迟,以创建行为可预测的控制系统

  • 安全关键网络。确定性网络通常需要实现冗余,这样如果网络的某一部分发生故障,系统仍然可以稳健且安全地运行。这是确定性网络的重要组成部分

  • 混合媒体网络。确定性网络需要能够区分具有不同时序敏感性和优先级的数据。这在汽车等环境中非常重要,汽车制造商希望能够使用单一网络基础设施进行所有通信,例如气候控制、信息娱乐、车身电子设备或驾驶员辅助

IEEE AVB/TSN基础标准使确定性网络成为满足这些多样化和苛刻应用的共同需求的基础技术

什么是AVB

音频视频桥接(AVB)用一种开放的、基于标准的方法取代了模拟电缆的物理复杂性和早期专有解决方案的网络复杂性,使互操作平台能够提供更实惠和更好的市场解决方案

AVB是标准以太网和其他兼容媒体(如无线LAN)的演进,以增加对实时音频视频和控制应用程序的支持。它是由IEEE 802.1音频视频桥接任务组开发的一组技术标准的通用名称。AVB标准为以太网增加了功能,提供了三个主要增强功能:

  1. 精确定时,支持低抖动媒体时钟和多个流的精确同步
  2. 一种简单的预留协议,允许端点设备上的应用程序通知路径中的各种网络元素,以便它们可以预留支持特定流所需的资源
  3. 排队和转发规则确保这样的流将在预留指定的延迟内通过网络

什么是TSN

时间敏感网络是AVB的演进,建立在AVB规范的基础上,以扩展标准的范围、功能和应用。AVB不断发展以适应对技术越来越感兴趣的新的苛刻应用和市场。TSN是开发AVB的同一IEEE 802.1任务组的新名称。Time Sensitive Networking标准集将向后兼容AVB,但会添加新功能和增强功能作为标准的一部分

Avnu Alliance的职责是指导汽车和工业领域新应用的规范所需内容,并简化工程师和设计师利用TSN构建产品的过程。TSN中的一些新的关键特性包括增加的容错和冗余,以及对AVB/TSN网络的时间敏感调度和延迟控制的进一步改进。AVB/TSN标准是对现有网络(无线和有线)的升级——代表时间关键应用的同步和带宽层。AVB和TSN可以补充其他现有和新兴的规范和标准

AVB和TSN与其他协议和标准有何关系

IEEE AVB/TSN标准定义了如何使网络(主要是以太网)具有时间感知能力。AVB/TSN不是通信协议,但与VLAN和以太网供电等其他功能一样,它们是核心网络功能,可供任何需要它们的(开放或专有)通信系统使用。当您购买以太网芯片时,它就具有此功能

这些基础标准促进了广泛的高层通信技术,所有这些都在时间感知环境中。因此,用户仍然可以为他们的应用程序选择最合适的传输层、数据封装格式以及枚举和发现技术,所有这些都在时间感知框架内

Avnu认证如何运作

Avnu联盟定义了一个程序,该程序可用于根据基于Avnu认证的IEEE标准对产品进行认证。在获得认证之前,Avnu Alliance会定义市场特定要求并制定一致性和互操作性测试计划以及测试程序。测试机构会生成详细的报告和数据,这些报告和数据会反馈给制造商,以帮助解决他们可能遇到的任何问题。一旦缺陷得到圆满解决并且产品通过了测试程序,就可以将测试报告和认证申请提交给Avnu Alliance以获得正式批准,并能够使用Avnu-Certified标识

任何成员都可以提交产品进行Avnu认证测试

AUTOSAR Alliance

AUTOSAR合作伙伴关系是OEM制造商、一级汽车供应商、半导体制造商、软件供应商、工具供应商等的联盟。考虑到当前和未来市场中不同的汽车E/E架构,该合作伙伴关系为汽车软件架构建立了事实上的开放行业标准。它将作为管理未来应用程序和标准软件模块中功能的基本基础设施

它有两个平台:

Classic Platform

AUTOSAR经典平台架构在最高抽象级别上区分了在微控制器上运行的三个软件层:应用程序、运行时环境(RTE)和基本软件(BSW)

  • 应用软件层大多独立于硬件
  • 软件组件之间的通信以及通过RTE访问BSW
  • RTE代表应用程序的完整接口
  • BSW分为三个主要层和复杂的驱动程序:服务、ECU(电子控制单元)抽象和微控制器抽象
  • 服务进一步划分为代表系统、内存和通信服务基础设施的功能组

Adaptive Platform

AUTOSAR自适应平台实现了自适应应用程序的AUTOSAR运行时 (ARA)。有两种类型的接口可用,服务和API。该平台由按服务和自适应AUTOSAR基础分组的功能集群组成

功能集群:

  • 组装自适应平台的功能
  • 定义需求规范的集合
  • 从应用和网络的角度描述软件平台的行为
  • 但是,不要限制实现自适应平台的架构的最终软件设计

AUTOSAR Adaptive Platform Basis中的功能集群必须在每台(虚拟)机器上至少有一个实例,而服务可能分布在车载网络中

与AUTOSAR经典平台相比,自适应平台的AUTOSAR运行时环境在运行时动态链接服务和客户端


以上内容来自OPEN、AVnu、AUTOSAR官网

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