隨著汽車電子電氣架構(gòu)快速演進,車企對車內(nèi)網(wǎng)絡通信性能、安全性、靈活性要求日益提升,車載總線通信技術(shù)也迎來革新挑戰(zhàn)。在此背景下,DDS(Data Distribution Service)憑借其高性能、高可靠和低延遲的特點,有力支撐了智能汽車系統(tǒng)的高效運行。
DDS協(xié)議憑借其在物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)自動化、航空航天與國防等領(lǐng)域的廣泛應用,展現(xiàn)了其卓越的技術(shù)兼容性與行業(yè)適應性。如今,該協(xié)議與車載網(wǎng)絡通信應用的深度融合,已成為全球汽車制造商關(guān)注的焦點。
作為OPEN聯(lián)盟的活躍成員與AUTOSAR聯(lián)盟的高級合作伙伴,經(jīng)緯恒潤致力于為國內(nèi)外各大OEMs及供應商,提供全面覆蓋TCP/IP、SOME/IP、DoIP、AVB、TSN、DDS、MQTT,以及10M、Multi-G等一系列關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域的設(shè)計與測試咨詢服務。秉持創(chuàng)新精神,深入探索車載網(wǎng)絡技術(shù)的前沿應用,以期引領(lǐng)行業(yè)變革。
基于豐富的項目實施經(jīng)驗,經(jīng)緯恒潤已成功構(gòu)建了一套高質(zhì)量、本土化的DDS設(shè)計開發(fā)與測試一體化解決方案,為整車網(wǎng)絡架構(gòu)的創(chuàng)新發(fā)展,提供了堅實的技術(shù)保障和支持。

DDS設(shè)計解決方案
在整車設(shè)計階段,DDS系統(tǒng)設(shè)計是后續(xù)ECU實現(xiàn)的基礎(chǔ)。經(jīng)緯恒潤依托多年對DDS的深入理解和豐富的車載網(wǎng)絡設(shè)計經(jīng)驗,開發(fā)了適用于車載ECU落地應用的DDS需求規(guī)范,探索出基于服務/數(shù)據(jù)進行兼容性設(shè)計的方法,并提供適用于后續(xù)環(huán)節(jié)的xml/idl/arxml文件,保持研發(fā)過程的數(shù)據(jù)一致性,保障研發(fā)過程順利進行。
DDS數(shù)據(jù)庫格式轉(zhuǎn)換工具
INTEWORK-VDC(Vehicle Database Convertor,以下簡稱VDC)是一款簡單易用的數(shù)據(jù)庫轉(zhuǎn)換工具,可以實現(xiàn)企業(yè)Excel矩陣模板與車型通信數(shù)據(jù)的標準格式文件之間的自動轉(zhuǎn)換,以及其他輔助功能。VDC支持CAN(FD)、Ethernet、LIN、J1939多種協(xié)議的數(shù)據(jù)庫,軟件界面功能布局清晰、操作簡單,大部分功能只需要一鍵操作即可完成,轉(zhuǎn)換速率快,并且支持常見的錯誤檢查和定位。

DDS作為車載以太網(wǎng)的通信中間件協(xié)議,其功能被集成在VDC軟件中的Ethernet模塊,主要功能包括:
· DDS通信矩陣與DDS數(shù)據(jù)庫文件的轉(zhuǎn)換
· DDS通信矩陣的一致性檢查
· 數(shù)據(jù)庫平臺選擇
· 數(shù)據(jù)庫類型選擇
· ECU節(jié)點的合并/拆分
目前我們也正在開發(fā)DDS通信數(shù)據(jù)庫設(shè)計開發(fā)工具,相關(guān)功能即將在INTEWORK-VDE(Vehicle Database Editor)新版中發(fā)布,VDE是經(jīng)緯恒潤自主系列工具中的網(wǎng)絡通信及數(shù)據(jù)庫開發(fā)工具,目前已經(jīng)支持基于SOME/IP、CAN、CANFD多種通信協(xié)議的通信系統(tǒng)設(shè)計以及AUTOSAR AP/CP平臺的數(shù)據(jù)庫開發(fā),方便用戶高效、高質(zhì)量地完成整車網(wǎng)絡通信設(shè)計。
DDS協(xié)議棧
經(jīng)緯恒潤在汽車電子領(lǐng)域深耕二十余載,于2009年與AUTOSAR聯(lián)盟結(jié)緣,成為AUTOSAR組織的Associate Partner,是國內(nèi)首家加入AUTOSAR組織的基礎(chǔ)軟件供應商。作為國內(nèi)AUTOSAR自主產(chǎn)業(yè)的重要參與者,經(jīng)緯恒潤結(jié)合相關(guān)業(yè)務經(jīng)驗,自主研發(fā)了適應當前智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術(shù)發(fā)展趨勢、符合AUTOSAR標準、穩(wěn)定可靠且便捷易用的AUTOSAR軟件產(chǎn)品——INTEWORK-EAS(ECU AUTOSAR Software,以下簡稱EAS)。目前也已發(fā)布DDS協(xié)議棧組件。
· Hirain AUTOSAR CP DDS特點優(yōu)勢
DDS 協(xié)議棧組件包括DCPS 功能、RTPS 功能、XTypes 功能、RPC 功能等?;贠MG Data Distribution Service 1.4規(guī)范進行開發(fā),支持 AUTOSAR CP R22-11 版本的規(guī)范要求,產(chǎn)品具備以下特點:
① 支持通信域內(nèi)的動態(tài)發(fā)現(xiàn)功能
② 支持 20 多種 QoS 策略的組合使用,支持動態(tài)獲取及修改 QoS 策略的功能
③ 支持拓展協(xié)議 DDS-RPC 的功能
④ 支持 XTypes 的 PLAIN_CDR 和 PLAIN_CDR2 兩種序列化方式
⑤ 支持通信矩陣(xml)導入,自動創(chuàng)建 DDS 模塊相關(guān)配置參數(shù)
· Hirain AUTOSAR AP DDS特點優(yōu)勢
基于OMG Data Distribution Service 1.4規(guī)范進行開發(fā),支持 AUTOSAR AP R19-11 和R22-11版本的規(guī)范要求,可以適配Linux、QNX等操作系統(tǒng),匹配TDA4、S32G等SOC芯片;具備以下特點:
① 支持 RTPS V2.2,DDS V1.4,XTypes V1.3
② 支持 SPDP,SEDP,Liveliness 協(xié)議和長消息分片功能
③ 支持常用Qos:user_data / partition / durability / lifespan / deadline / liveliness / ownership / ownership_strength / history / reliability / destination_order / resource_limits / entity_factory
④ 支持 XTypes 協(xié)議CDR v1 和 CDR v2,支持基礎(chǔ)類型和自定義類型的靜態(tài)語言綁定

TESTBASE仿真測試系統(tǒng)
目前部分OEM使用商業(yè)或者開源的DDS產(chǎn)品部署到各個控制器中,當然也有不少廠家在向MCU中集成DDS,受性能與資源限制,會對DDS中間件進行適當?shù)牟眉艉托薷?。在目前DDS協(xié)議棧百花齊放的市場下,如何滿足HIL測試中DDS協(xié)議的正常交互是一個巨大挑戰(zhàn)。通過經(jīng)緯恒潤自研的實驗管理軟件TCS、實時仿真引擎RTSE、以太網(wǎng)仿真板卡TB3902可以實現(xiàn)DDS協(xié)議棧的仿真及監(jiān)控功能,滿足硬件在環(huán)(HIL)中仿真測試的需求。

INTEWORK-TCS(Testbase Control Software)是經(jīng)緯恒潤自主研發(fā)的一款實驗管理軟件,它可以配合HIL系統(tǒng)實現(xiàn)多種總線協(xié)議的仿真監(jiān)控。該HIL方案可以集成目前開源的Cyclone DDS/Fast-DDS/Open-DDS協(xié)議棧,也可以響應客戶定制化DDS協(xié)議的集成。用戶可以通過加載IDL/xml/Excel等多種數(shù)據(jù)庫的形式進行DDS協(xié)議報文的添加,以及相關(guān)Qos的設(shè)置,來實現(xiàn)DDS報文的仿真及監(jiān)控。
RTSE(Real Time Simulation Engine)是經(jīng)緯恒潤自研實時仿真引擎,其中實時操作系統(tǒng)支持多種開源的DDS協(xié)議棧,并支持客戶定制化的DDS協(xié)議棧集成。通過TCS進行協(xié)議棧及報文的配置,實現(xiàn)DDS報文的仿真及信號監(jiān)控功能。
TB3902是經(jīng)緯恒潤自研的車載以太網(wǎng)板卡,支持4路100/1000Base-T1,支持Simulation、Switch、Monitor等多種模式。通過TB3902硬件實現(xiàn)與控制器之間的報文交互以及控制器與控制器之間的報文監(jiān)控功能。

DDS協(xié)議測試解決方案
DDS協(xié)議測試包括協(xié)議一致性測試和配置測試,以保證協(xié)議棧實現(xiàn)與協(xié)議要求的一致性和通信矩陣配置正確性,包括但不限于QoS配置測試、實體行為測試、數(shù)據(jù)序列化測試等內(nèi)容。
為了實現(xiàn)DDS協(xié)議的一致性和配置檢查,經(jīng)緯恒潤自主開發(fā)完整的一致性和配置測試規(guī)范,用例覆蓋標準協(xié)議和OEM常見配置需求。針對一致性測試,工程師開發(fā)了增強測試服務(Enhancement Testability Service,ETS)矩陣,配置內(nèi)容覆蓋全面,且滿足DDS系統(tǒng)設(shè)計要求。同時,為了觸發(fā)DUT的部分行為,經(jīng)緯恒潤開發(fā)了全套DUT內(nèi)集成測試上位機(Upper Tester,UT)服務原語規(guī)范定義及UT代碼,使一致性測試更加全面。

上述測試內(nèi)容可通過ANTP.DDS來實施,該測試套件已實現(xiàn)完整的DDS協(xié)議測試腳本和測試序列,通過簡單配置、一鍵執(zhí)行即可自動生成測試報告,簡單高效。

車載總線監(jiān)控工具
INTEWORK-VBA ( Vehicle Bus Analyzer,以下簡稱VBA)是經(jīng)緯恒潤自主研發(fā)的一款專業(yè)、易用的車載總線監(jiān)控分析及仿真工具,它集監(jiān)控、分析、仿真、測量標定、故障診斷等核心功能于一體,服務于研發(fā)仿真分析到系統(tǒng)測試驗證的整車研發(fā)“V流程”。

考慮到DDS協(xié)議在汽車電子中的廣泛使用,總線監(jiān)控工具VBA也在不斷擴展對DDS相關(guān)功能的支持。當前VBA已經(jīng)實現(xiàn)DDS通信報文的監(jiān)控和解析,用戶可以導入XML數(shù)據(jù)庫文件,實現(xiàn)對DDS數(shù)據(jù)的解析。此外,VBA向用戶提供了報文仿真的功能,用戶可以通過VBA中仿真模塊向控制器發(fā)出相應格式的DDS報文,仿真DDS的通信。

上述INTEWORK系列軟件可免費申請試用,只發(fā)送【姓名、聯(lián)系電話、郵箱、公司/學校名稱、申請軟件名稱】信息到market_dept@hirain.com即可。