BMW提出要将1GB Flash数据的更新时间约束到15分钟。
此Usecase的起因是BMW在2004年预测整车软件数据量在2008年将达到1GB,而使用CAN总线完成1GB数据更新需要16个小时。
进一步BMW也为满足此usecase的新技术提了4点基本要求:
1. 数据传输速率足够高;
2. 不可过度占用网关处理资源;
3. 支持升级功能与Internet融合,支持一Tester对多Vehicle,多对一等升级场景
4. 满足成本效益
备选网络技术方案有三种,MOST25、USB2.0和Ethernet 100Base-Tx。
MOST25存在耗费网关计算资源、环形拓扑不易于诊断仪接入、成本过高等多种问题;
USB2.0存在可靠性较差,线缆长度限制,难以支持一对多、多对一升级等问题;
Ethernet 100Base-Tx可以规避上述问题,但如果使用非屏蔽双绞线,EMC辐射超出限值,会引起用户可感知的FM收音机接收失真。不过此时的升级场景不会发生在车辆运行状态下,BMW使用激活线的方式,在需要执行升级功能时,激活以太网;不需要执行升级功能时,以太网处于不激活状态。BMW的这套升级方案逐步标准化,形成了现在的ISO13400(DoIP)协议。
然而100Base-Tx的EMC问题仍然阻碍着以太网在汽车上的更广泛应用,使用屏蔽双绞线带来的成本、重量增加大大降低了以太网的应用价值。使用非屏蔽双绞线实现满足EMC约束的以太网方案成了一个重要课题,伴随汽车工程师对以太网不断探索和尝试,芯片供应商找到了解决方案——BroadR-Reach Ethernet,并成功通过BMW的EMC实验室认证,也就有了第二个试点应用。
试点应用:环视系统(Surround View System)
原有环视系统使用LVDS链接,Camera发出未经压缩的视频流,并在SVS ECU中生成环视图像;通过LIN传输控制数据。BMW使用BroadR-Reach Ethernet替代了LVDS和LIN,传输压缩的视频流。
BMW选此功能作为试点的理由:
1. 满足技术关键点验证条件。硬件方面的挑战包括EMC性能,低功耗性能,是否需要Common mode Chock/Filter等器件,以及温度变化的影响等;软件方面的挑战主要在如何参考IT技术,尽可能复用现有以太网网络协议于Camera这样小型嵌入式控制器上。
2. 具有成本收益。SVS系统中,摄像头位于车辆末端,线束很长,原有LVDS为屏蔽线,成本较高。引入BroadR-Reach方案,使用一对非屏蔽双绞线,线束上节省成本甚至超过新开发SVS系统增加的成本。
3. 风险较低。仅在SVS ECU和Camera之间使用BroadR-Reach Ethernet,而在SVS ECU和其他ECU之间的通信仍保持原接口,即使出现最差的请求,仍可退回到原有方案。
这套系统最终于2015年应用于BMW 7系,BroadR-Reach也逐渐标准化成为了IEEE 802.3bw 100Base-T1。
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