一文搞懂Autosar网络管理

谈思实验室 2023-09-08 21:15

点击上方蓝字谈思实验室

获取更多汽车网络安全资讯




概述
AUTOSAR CAN 网络管理是一个独立于硬件的协议,只能在 CAN 上使用。它的主要目的是协调网络的正常运行和总线休眠模式之间的转换。
除了核心功能之外,还提供了可配置功能,例如, 实施服务来检测所有当前节点或检测是否所有其他节点都准备好休眠。
CAN 网络管理(CanNm)功能提供网络管理接口(NmIf)和 CAN 接口(CanIf)模块之间的适配。

网络管理的制约

  • CanNm 的一个通道只与一个网络中的一个网络管理集群相关联。一个网络管理群集在一个节点中只能有一个 CanNm 通道。
  • CanNm 的一个通道仅与同一 ECU 内的一个网络相关联。
  • CanNm 仅适用于 CAN 系统。
  • CANNm 模块可以应用于任何汽车领域。

网络管理协议

唤醒请求
唤醒请求可分为如下两种:
  • 本地唤醒请求, 即来自该节点内部的对网络的唤醒请求。
  • 远程唤醒请求, 即来自网络上其他节点的网络管理报文请求。
网络管理模式
网络管理包含如下三种模式:
  • 睡眠模式
  • 预睡眠模式
  • 网络模式
睡眠模式
当节点没有本地网络唤醒及远程唤醒请求时, ECU 通讯控制器切换至睡眠模式, ECU 功耗降低至适当水平。
在睡眠模式下,节点的网络管理报文和应用报文禁止发送,并且不能对总线上的报文进行 ACK 应答;但可以被总线上的报文唤醒,在被唤醒后才可以对总线报文进行ACK 应答。同时节点在该模式下,如果检测到有效的唤醒源,节点必须被唤醒。
预睡眠模式
当节点进入预睡眠模式时,将启动T_WAIT_BUS_SLEEP定时器。
在预睡眠模式下,总线活动需静止下来,最终达到总线上没有活动,但ECU通讯控制器状态应处于工作模式。
在该模式下,节点的网络管理报文和应用报文禁止发送(为了清空发送缓存,允许将发送队列中已有的报文发完),但需对总线上的报文进行ACK应答。
网络模式
当节点进入网络模式时,将启动 T_NM_TIMEROUT 定时器。在网络模式下成功接收或者发送网络管理报文时,节点将重新启动 T_NM_TIMEROUT 定时器。
网络模式分为三种内部状态:
  • 重复报文状态
  • 常规操作状态
  • 准备睡眠状态
重复报文状态
重复报文状态确保节点从睡眠模式或预睡眠模式到网络模式的转换对网络上的其他节点可见。
进入重复报文状态时,节点将(重新)开始网络管理报文的发送,并启动 T_REPEAT_MESSAGE 定时器。应用报文必须在第一帧网络管理报文发送开始后且小于 T_STARTx_AppFrame 内发送。
节点的网络管理状态将保持在重复报文状态直到 T_REPEAT_MESSAGE 时间截止,一旦该时间超时,网络管理状态应该离开重复报文状态。
在 重 复 报 文 状 态 下 , 节 点 一 旦 接 收 或 发 送 一 条 网 络 管 理 报 文 , 或 者T_NM_TIMEROUT 超时,则 T_NM_TIMEROUT 立即重置。
重复报文状态包含两个子状态:
  • NM 快速发送子状态。节点在进入 NM 快速发送子状态时,为了快速唤醒网络,节点必须以快速周期T_NM_ImmediateCycleTime 发送网络管理报文。
    发送的快速网络管理报文数量由参数 N_ImmediateNM_TIMES 决定,节点每次成功发送一条快速周期网络管理报文时,该数值应递减 1。
  • NM 正常发送子状态。进入NM正常发送子状态后,节点必须以正常周期T_NM_MessageCycle发送网络管理报文。
常规操作状态
当节点因发生本地唤醒事件需要与网络上的其他节点进行通讯时,必须保持在常规操作状态,并且以正常周期 T_NM_MessageCycle 发送网络管理报文。在常规操作状态下,节点一旦接收或发送一条网络管理报文,或者 T_NM_TIMEROUT 超时,则 T_NM_TIMEROUT 应该立即重置。
在常规操作状态下,节点的网络管理报文和应用报文必须正常发送。
准备睡眠状态
节点进入准备睡眠后,必须停止发送网络管理报文。
在准备睡眠状态下,节点一旦接收到一条网络管理报文, T_NM_TIMEROUT应该立刻重置。T_NM_TIMEROUT超时,节点的网络管理状态应进入预睡眠模式。

网络管理报文

AUTOSAR 网络管理报文结构如下表所示:
CAN 网络管理报文 ID 范围从 0x500~0x53F,其中报文优先级定义为(110) 2 = 6 级, FFFA 为网络管理 PGN(自定义),00~FF 为 ECU 源地址SA;
网络管理报文数据场的字节 1 用于发送控制比特向量(Control Bit Vector),字节 2~7 用户自定义:
当控制器有重复报文请求,主动回到重复报文状态,并将重复报文请求位置 1;当该控制器离开重复报文状态,将重复报文请求位清零;控制器由于其他条件(本地唤醒或接收到其他控制器重复报文状态位置 1 的 NM 报文)而回到重复报文状态,重复报文请求位保持 0。
当控制器由于本地唤醒进入重复报文状态时,主动唤醒位置 1,直到重新进入预睡眠模式时清零;当控制器由于远程 NM 报文唤醒,主动唤醒位保持 0。

网络管理常用参数

状态迁移

状态迁移条件
NM_01
网络管理节点的上电后(Battery Power on),节点进行网络管理模块初始化,初始化完成后进入睡眠模式,具备被本地唤醒事件或者远程唤醒请求的能力。
NM_02
当网络管理节点处于睡眠模式时,如果收到有效的远程唤醒请求,那么节点必须离开睡眠模式并进入重复报文状态的 NM 正常发送子状态。
进入 NM 正常发送子状态后,在定时器 T_REPEAT_MESSAGE 超时前,节点必须以以 T_NM_MessageCycle 为周期发送网络管理报文。
NM_03
如果节点在睡眠模式下检测到本地唤醒请求,那么节点必须主动唤醒网络, 进入NM 快速发送子状态, 并将主动唤醒位设置为 1。
节点进入 NM 快速发送子状态后,需以 T_NM_ImmediateCycleTime 为周期,发送数量为 N_ImmediateNM_TIMES 的网络管理报文。
NM_04
处于 NM 快速发送子状态的节点,在计数器 N_ImmediateNM_TIMES 为零时,将进入 NM 正常发送子状态。
NM_05
处于重复发送状态下的节点,如果 T_NM_TIMEROUT 超时,节点的网络管理状态不应改变,但 T_NM_TIMEROUT 必须重置。
NM_06
处于 NM 正常发送子状态的节点,当 T_REPEAT_MESSAGE 超时, 主动唤醒模式下,则进入常规操作状态。节点继续保持以正常周期 T_NM_MessageCycle发送网络管理报文和相关的应用报文。
NM_07
处于常规操作状态的节点,如果节点自身有重复报文请求,节点将网络管理状态切换到重复报文状态的 NM 快速发送子状态;如果节点收到其他节点重复报文请求位置 1 的 NM 报文,节点将网络管理状态切换到重复报文状态的 NM 正常发送子状态。
NM_08
处于常规操作状态下的节点,如果 T_NM_TIMEROUT 超时,节点的网络管理状态不应改变,但 T_NM_TIMEROUT 必须重置。
NM_09
处于常规操作状态下的节点,如果本身不需要网络,节点马上将网络管理状态切换到准备睡眠状态,同时停止发送网络管理报文,保持应用报文的发送和接受,每次接受到网络管理报文,重置T_NM_TIMEROUT定时器。
NM_10
处于准备睡眠状态的节点,如果检测到本地唤醒请求,则将网络管理状态切换到常规操作状态。
NM_11
处于准备睡眠状态的节点,如果节点自身有重复报文请求,节点将网络管理状态切换到重复报文状态的 NM 快速发送子状态;如果节点收到其他节点重复报文请求位置 1 的 NM 报文,节点将网络管理状态切换到重复报文状态的 NM 正常发送子状态。
NM_12
处于 NM 正常发送子状态下的节点,当 T_REPEAT_MESSAGE 超时,且自身无网络请求,节点将立即进入准备睡眠状态,并开启CANNM_WBS_TIMER定时器。
NM_13
处 于 准 备 睡 眠 状 态 的 节 点, 如 果 不 再 收 到 本 地 或 远 程 唤 醒 请 求 , 在CANNM_WBS_TIMER超时后,节点将进入预睡眠模式,进入预睡眠模式后开启T_WAIT_BUS_SLEEP 定时器.
NM_14
处于网络模式的节点,在成功接收或者发送一帧网络管理报文后,节点的网络处于预睡眠模式的节点,如果收到远程唤醒请求,将进入重复报文状态的 NM 正常发送子状态。
NM_16
处于预睡眠模式的节点,如果收到本地唤醒请求,将进入重复报文状态的 NM 快速发送子状态。
NM_17
处 于 预 睡 眠 模 式 的 节 点 , 如 果 不 再 收 到 本 地 或 远 程 唤 醒 请 求 ,在T_WAIT_BUS_SLEEP 超时后,节点将进入睡眠模式。

故障处理

节点的网络管理所在的网络总线不可用时,必须执行如下行为:
  • 如果节点没有准备好睡眠,但总线变得不可用,则不应该进入睡眠模式。
  • 如果节点已准备好睡眠,但总线变得不可用,则应该进入睡眠模式。
  • 如果总线不可用,但节点状态变为准备睡眠,则应该进入睡眠模式。
  • 如果总线不可用,但节点状态变为未准备好睡眠,则不应该进入睡眠模式。
网络管理的故障处理不适用于已经处于睡眠模式的节点,因为在睡眠模式下无通信行为,此时总线不可用是难以检测到的。



关于第七届中国汽车网络安全周

致敬汽车安全行业标杆,引领汽车安全行业创新!由谈思实验室、谈思汽车联合主办的“AutoSec 2023第七届中国汽车网络安全周暨第四届汽车数据安全展”定档,将于9月13日-15日在上海隆重开幕。本次峰会持续3天,活动形式多种多样,如全体大会、7场专题技术论坛、4场分论坛、3场Workshop 、定制沙龙、展区互动体验等。会议上有60多位行业顶尖专家齐聚,倾力分享汽车安全干货议题并互动讨论,80多家汽车厂商出席和现场沟通安全技术需求,150多位媒体联合报道,1000余名专业参会嘉宾,覆盖整个产业链包括整车厂商、一级供应商、二级供应商、安全软件提供商等,是历史最久、规模最大、影响力最广的汽车安全盛会之一。并且其同期专题技术展AutoSec Expo第四届智能汽车数据安全展是国内唯一的汽车数据安全专业展,每年吸引业内近百家汽车及安全企业共同参与。作为AutoSec中国汽车网络安全周的重要组成部分,专属于汽车网络信息安全行业的“AutoSec Awards 安全之星”第四届中国汽车网络安全行业颁奖盛典也将如期举行,将进一步弘扬表彰汽车安全行业做出杰出贡献的企业和人物,引领行业创新,共同拓展汽车网络安全产业新机遇。


往届精彩瞬间

更多文章

智能网联汽车信息安全综述

华为蔡建永:智能网联汽车的数字安全和功能安全挑战与思考

汽车数据合规要点

车载以太网技术发展与测试方法

车载以太网防火墙设计

SOA:整车架构下一代的升级方向

软件如何「吞噬」汽车?

汽车信息安全 TARA 分析方法实例简介

汽车FOTA信息安全规范及方法研究

联合国WP.29车辆网络安全法规正式发布

滴滴下架,我却看到数据安全的曙光

从特斯拉被约谈到车辆远程升级(OTA)技术的合规

如何通过CAN破解汽

会员权益: (点击可进入)谈思实验室VIP会员



谈思实验室 深入专注智能汽车网络安全与数据安全技术,专属汽车网络安全圈的头部学习交流平台和社区。平台定期会通过线上线下等形式进行一手干货内容输出,并依托丰富产业及专家资源,深化上下游供需对接,逐步壮大我国汽车安全文化及产业生态圈。
评论 (0)
  • DeepSeek自成立之初就散发着大胆创新的气息。明明核心开发团队只有一百多人,却能以惊人的效率实现许多大厂望尘莫及的技术成果,原因不仅在于资金或硬件,而是在于扁平架构携手塑造的蜂窝创新生态。创办人梁文锋多次强调,与其与大厂竞争一时的人才风潮,不如全力培养自家的优质员工,形成不可替代的内部生态。正因这样,他对DeepSeek内部人才体系有着一套别具一格的见解。他十分重视中式教育价值,因而DeepSeek团队几乎清一色都是中国式学霸。许多人来自北大清华,或者在各种数据比赛中多次获奖,可谓百里挑一。
    优思学院 2025-03-13 12:15 196浏览
  • 文/Leon编辑/cc孙聪颖作为全球AI领域的黑马,DeepSeek成功搅乱了中国AI大模型市场的格局。科技大厂们选择合作,接入其模型疯抢用户;而AI独角兽们则陷入两难境地,上演了“Do Or Die”的抉择。其中,有着“大模型六小虎”之称的六家AI独角兽公司(智谱AI、百川智能、月之暗面、MiniMax、阶跃星辰及零一万物),纷纷开始转型:2025年伊始,李开复的零一万物宣布转型,不再追逐超大模型,而是聚焦AI商业化应用;紧接着,消息称百川智能放弃B端金融市场,聚焦AI医疗;月之暗面开始削减K
    华尔街科技眼 2025-03-12 17:37 260浏览
  • 北京时间3月11日,国内领先的二手消费电子产品交易和服务平台万物新生(爱回收)集团(纽交所股票代码:RERE)发布2024财年第四季度和全年业绩报告。财报显示,2024年第四季度万物新生集团总收入48.5亿元,超出业绩指引,同比增长25.2%。单季non-GAAP经营利润1.3亿元(non-GAAP口径,即经调整口径,均不含员工股权激励费用、无形资产摊销及因收购产生的递延成本,下同),并汇报创历史新高的GAAP净利润7742万元,同比增长近27倍。总览全年,万物新生总收入同比增长25.9%达到1
    华尔街科技眼 2025-03-13 12:23 157浏览
  • 引言汽车行业正经历一场巨变。随着电动汽车、高级驾驶辅助系统(ADAS)和自动驾驶技术的普及,电子元件面临的要求从未如此严格。在这些复杂系统的核心,存在着一个看似简单却至关重要的元件——精密电阻。贞光科技代理品牌光颉科技的电阻选型过程,特别是在精度要求高达 0.01% 的薄膜和厚膜技术之间的选择,已成为全球汽车工程师的关键决策点。当几毫欧姆的差异可能影响传感器的灵敏度或控制系统的精确性时,选择正确的电阻不仅仅是满足规格的问题——它关系到车辆在极端条件下的安全性、可靠性和性能。在这份全面指南中,我们
    贞光科技 2025-03-12 17:25 156浏览
  • 现代旅游风气盛行,无论国内或国外旅游,导航装置无疑就是最佳的行动导游;在工作使用上也有部分职业(如:外送服务业)需要依靠导航系统的精准,才能将餐点准确无误的送至客户手上。因此手机导航已开始成为现代生活上不可或缺的手机应用之一。「它」是造成产品潜在风险的原因之一外送服务业利用手机导航,通常是使用手机支架固定在机车上,但行进间的机车其环境并不一定适用于安装手机,因行进间所产生的振动可能会影响部分的功能,进而导致受损。您是否曾在新闻报导中看过:有使用者回报在机车上使用手机架导航会造成相机无法开启?苹果
    百佳泰测试实验室 2025-03-13 18:17 232浏览
  • 一、行业背景与需求痛点智能电子指纹锁作为智能家居的核心入口,近年来市场规模持续增长,用户对产品的功能性、安全性和设计紧凑性提出更高要求:极致空间利用率:锁体内部PCB空间有限,需高度集成化设计。语音交互需求:操作引导(如指纹识别状态、低电量提醒)、安全告警(防撬、试错报警)等语音反馈。智能化扩展能力:集成传感器以增强安全性(如温度监测、防撬检测)和用户体验。成本与可靠性平衡:在复杂环境下确保低功耗、高稳定性,同时控制硬件成本。WTV380-P(QFN32)语音芯片凭借4mm×4mm超小封装、多传
    广州唯创电子 2025-03-13 09:24 150浏览
  • 文/杜杰编辑/cc孙聪颖‍主打影像功能的小米15 Ultra手机,成为2025开年的第一款旗舰机型。从发布节奏上来看,小米历代Ultra机型,几乎都选择在开年发布,远远早于其他厂商秋季主力机型的发布时间。这毫无疑问会掀起“Ultra旗舰大战”,今年影像手机将再次被卷上新高度。无意臆断小米是否有意“领跑”一场“军备竞赛”,但各种复杂的情绪难以掩盖。岁岁年年机不同,但将2-3年内记忆中那些关于旗舰机的发布会拼凑起来,会发现,包括小米在内,旗舰机的革新点,除了摄影参数的不同,似乎没什么明显变化。贵为旗
    华尔街科技眼 2025-03-13 12:30 201浏览
  • 在追求更快、更稳的无线通信路上,传统射频架构深陷带宽-功耗-成本的“不可能三角”:带宽每翻倍,系统复杂度与功耗增幅远超线性增长。传统方案通过“分立式功放+多级变频链路+JESD204B 接口”的组合试图平衡性能与成本,却难以满足实时性严苛的超大规模 MIMO 通信等场景需求。在此背景下,AXW49 射频开发板以“直采+异构”重构射频范式:基于 AMD Zynq UltraScale+™ RFSoC Gen3XCZU49DR 芯片的 16 通道 14 位 2.5GSPS ADC 与 16
    ALINX 2025-03-13 09:27 145浏览
  • 一、行业背景与用户需求随着健康消费升级,智能眼部按摩仪逐渐成为缓解眼疲劳、改善睡眠的热门产品。用户对这类设备的需求不再局限于基础按摩功能,而是追求更智能化、人性化的体验,例如:语音交互:实时反馈按摩模式、操作提示、安全提醒。环境感知:通过传感器检测佩戴状态、温度、压力等,提升安全性与舒适度。低功耗长续航:适应便携场景,延长设备使用时间。高性价比方案:在控制成本的同时实现功能多样化。针对这些需求,WTV380-8S语音芯片凭借其高性能、多传感器扩展能力及超高性价比,成为眼部按摩仪智能化升级的理想选
    广州唯创电子 2025-03-13 09:26 130浏览
  • 前言在快速迭代的科技浪潮中,汽车电子技术的飞速发展不仅重塑了行业的面貌,也对测试工具提出了更高的挑战与要求。作为汽车电子测试领域的先锋,TPT软件始终致力于为用户提供高效、精准、可靠的测试解决方案。新思科技出品的TPT软件迎来了又一次重大更新,最新版本TPT 2024.12将进一步满足汽车行业日益增长的测试需求,推动汽车电子技术的持续革新。基于当前汽车客户的实际需求与痛点,结合最新的技术趋势,对TPT软件进行了全面的优化与升级。从模型故障注入测试到服务器函数替代C代码函数,从更准确的需求链接到P
    北汇信息 2025-03-13 14:43 171浏览
  • 曾经听过一个“隐形经理”的故事:有家公司,新人进来后,会惊讶地发现老板几乎从不在办公室。可大家依旧各司其职,还能在关键时刻自发协作,把项目完成得滴水不漏。新员工起初以为老板是“放羊式”管理,结果去茶水间和老员工聊过才发现,这位看似“隐形”的管理者其实“无处不在”,他提前铺好了企业文化、制度和激励机制,让一切运行自如。我的观点很简单:管理者的最高境界就是——“无为而治”。也就是说,你的存在感不需要每天都凸显,但你的思路、愿景、机制早已渗透到组织血液里。为什么呢?因为真正高明的管理,不在于事必躬亲,
    优思学院 2025-03-12 18:24 120浏览
  • 在海洋监测领域,基于无人艇能够实现高效、实时、自动化的海洋数据采集,从而为海洋环境保护、资源开发等提供有力支持。其中,无人艇的控制算法训练往往需要大量高质量的数据支持。然而,海洋数据采集也面临数据噪声和误差、数据融合与协同和复杂海洋环境适应等诸多挑战,制约着无人艇技术的发展。针对这些挑战,我们探索并推出一套基于多传感器融合的海洋数据采集系统,能够高效地采集和处理海洋环境中的多维度数据,为无人艇的自主航行和控制算法训练提供高质量的数据支持。一、方案架构无人艇要在复杂海上环境中实现自主导航,尤其是完
    康谋 2025-03-13 09:53 188浏览
  • 各大Logo更新汇报 | NEW百佳泰为ISO/IEC17025实验室,特为您整理2025年3月各大Logo的最新规格信息。USB™▶ USB Type-C/PD 互操作性MacBook Pro 16英寸(Apple M4 Max 芯片,36GB 内存–1TB SSD–140W USB-C电源适配器)或 MacBook Pro 16英寸(M4 Pro芯片,24GB内存–512 TB SSD–140W USB-C电源适配器),这些型号支持USB4 80Gbps传输速度和 140W EPR功率。需尽
    百佳泰测试实验室 2025-03-13 18:20 204浏览
我要评论
0
14
点击右上角,分享到朋友圈 我知道啦
请使用浏览器分享功能 我知道啦