如何快速实现主机厂CANFD升级以及数据上云？

ZLG致远电子 2021-12-22 11:40

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随着新一代智能网联汽车CAN FD与车载以太网的引入应用，整车厂也面临着新的机会和挑战。针对目前CANFD升级较复杂的现状，致远电子提供有效的升级与上云方案。

新一代智能网联车CANFD的应用

传统的汽车网络架构主要是由CAN总线组成，车内分布式电控单元ECU按照功能划分为动力总成、车身控制、辅助驾驶等总线区域；车窗、车灯、天窗等则通过LIN总线接入CAN网络。

在新一代智能网联车的浪潮下，随着车载ECU的与日倍增以及处理器运算能力和硬件的高速发展，连接ECU的网络需要更大的带宽，这一需求远超CAN等传统车载网络的容量极限。

因此，比较明确的趋势是向CAN FD过渡，CAN FD提供了64字节的数据吞吐量以及最高5Mbps的传输速率。由于车载以太网具有高带宽、低延迟、低成本的特性，在新一代整车架构中将替代CAN总线成为优选网络架构。

如下图所示，以车载以太网作为骨干网络，将核心域控制器（动力总成、车身、娱乐、ADAS）连接在一起。各个域控制器在实现专用的控制功能的同时，还提供强大的网关功能。从图中可以发现，在各个域控制器的下方，各部件之间通讯通过CANFD来实现数据共享。

（图片参考网络图片绘制）

CANFD以及车载以太网的引入，使得新一代智能网联汽车整车架构上发生了较为明显的变动。要实现从传统汽车到智能网联汽车的升级，从整车生产线控制、实验室、ECU单元的设计都将做出很大的改动，其中涉及的CAN节点很多且复杂，如果全部升级为CANFD节点来实现ECU单元的设计、测试以及生产等，将会是一个比较漫长的过程。目前很多主机厂已经开始着手以CANFD总线+车载以太网为架构的整车设计。

如何快速实现设备CANFD升级？

随着新一代智能汽车的发展，很多车厂都在考虑使用CAN FD来替代CAN实现数据量传输的提速。目前各大车厂并未完全实现车载域控制，在生产线或实验室存在CAN与CANFD并存的现象，例如，新一代智能汽车ADAS系统中毫米波雷达等设备需要采用CANFD提高通讯速率，保证安全驾驶。同时，ADAS也是目前智能汽车中最为重要的一环。如图中所示，在现有的整车系统中以CAN网络为主，在调试阶段ADAS系统无法与动力控制、车身控制通讯，所以打通CAN与CANFD之间的通讯极为重要。

那么，如何保证CAN/CANFD节点正常通讯测试，快速地升级到CAN FD呢？

对于CAN FD的升级，如果不是全部节点都进行升级，大部分整车厂都会采用先将动力域升级成CANFD，然后再进行各个功能域的升级，所以，为了避免与CAN总线的冲突，需要首先将CAN网络与CANFD节点的通讯打通，保证在生产线或实验室能够进行通讯测试。这种情况，使用CANFD网桥作为转换来完成是更好的方法。如图中所示，工程师可以不用在意如何完成CAN与CAN FD报文之间的转换，只需要进行一些参数的配置选择，既可以实现CAN/CANFD的相互转换，也可以将工作重心放到产品功能的实现上，降低前期测试的成本，提高使用率。

除此之外，对CANFD设备的测试、调试以及数据的读取与存储也是目前存在的痛点，面对诸如此类现象,致远电子针对常用的接口，例如：USB、串口、网口、WiFi、PCIe等，推出了如图所示一系列CANFD卡及记录仪，助力工程师完成CANFD网络和车载以太网的设计、验证、调试、故障排查以及维护。

CANFDDTU助力主车厂CANFD数据上云

为了在路试阶段或者运营阶段更好的掌握汽车的运行状态或进行溯源，按照新发布的标准，新生产的乘用车均要求配备EDR，即俗称为汽车的“黑匣子”，可以记录汽车运行的关键数据，包括速度、ABS状态、转向角度、气囊状态、车辆制动状态等数据，而其中对CAN/CANFD总线数据的记录是必不可少的。

ZLG致远电子推出CAN/CANFD网络总线“黑匣子”，我们称之为CANFDDTU。用户可以使用CANFDDTU记录测试阶段的CAN/CANFD报文数据，以便对装备进行整体故障诊断。

CANFDDTU产品性能如下：

集成4路符合ISO11898标准的独立CAN通道，支持波特率40Kbps ~5Mbps 之间任意可编程；
标配存储介质32G高速SD卡，支持长时间记录、条件记录、预触发记录等多种记录模式，可以进行大数据存储；
支持ASC、CSV等多种记录数据存储格式转换，方便后期软件分析；
通过严格的抗震动、抗冲击测试，满足工业用户需求；
具备2路DI记录和2路DO报警输出；
支持WiFi通讯导出数据更方便；
支持GPS定位，4G通信实时上传云端，通过手机等终端实时查看汽车定位、仪表、油温油压情况。

CANFDDTU更多的资料可以到该链接查看更多：

https://www.zlg.cn/can/can/product/id/262.html

ZWS-CAN智慧云演示

ZWS-CAN智慧云赋能新一代智能汽车

● 高性能CAN云，可轻松进行设备云端设置

ZWS-CAN智慧云支持云端轻松配置设备，可灵活配置CAN通道、LIN通道、存储空间和黑白名单等多种模式。

● 支持北斗/GPS轨迹功能，对设备实时定位监控

登录CANDTU云端，可实时显示设备运行轨迹，加载历史轨迹。

● 支持云端报文回放，实现远程现场复现

通过ZWS-CAN智慧云实时存储现场报文，可远程进行数据回显，故障检测。

● SFTP文件传输功能、数据直达后台

CAN(FD)DTU的SFTP功能使设备具备了将设备记录文件完整、实时传输到指定SFTP服务器的能力。SFTP是一种安全文件传输协议，在大多数服务器平台有现成的实现。使用SFTP进行CAN(FD)DTU记录文件的传输免去了协议解析、数据转存的麻烦，且SFTP协议本身支持断网续传，即使网络不佳或者设备下电导致传输失败，设备端也会在网络恢复或重新上电时发起重传，大大提高了数据传输的可靠性。