面向車載中央網關R-Car S4的軟件

Hirofumi Shigehisa

Sr Mgr, Software Engineering

概要

瑞薩為以車載E/E架構為核心的中央網關提供R-Car S4 SoC和在其上運行的軟件。中央網關可以控制汽車與外部世界的連接，以及控制汽車內部數據的通信。諸如以前不存在的被盜車輛追蹤和遠程故障診斷等便利的服務，通過將汽車連接到云端已經開始實現。本篇文章主要介紹在R-Car S4上運行的軟件。

背景

為了提高汽車的便利性和安全性，需要處理的數據量正在逐年增加。為了能夠有效的管理越來越多的數據傳輸，E/E框架從傳統的分散性架構逐漸向域架構和區域架構轉變。因此，中央網關應運而生。中央網關可以控制云端的服務器和車輛之間的連接，以及車輛內部不同網絡域之間的連接。

車輛內部網絡中的通信協議，以前業界標準是使用經ISO標準化的CAN。然而，最近能夠為大量數據傳輸提供高速通信的以太網已經得到了廣泛的應用。因此需要中央網關來處理這些協議。

面向中央網關R-Car S4的軟件

下文將介紹R-Car S4上運行的軟件。瑞薩提供面向R-Car S4的軟件的SDK（軟件開發工具包）。該SDK將實現網關功能所需的軟件打包，其中包含了以太網驅動程序（Autosar MCAL/Linux BSP）、以太網交換機控制庫和CAN-以太網轉換庫等。客戶可以使用SDK輕松開始開發網關應用程序。下面將介紹一些具有代表性的面向網關的相關軟件。

以太網交換機控制庫

以太網交換機控制庫提供的API可以輕松訪問豐富功能的以太網交換機HW IP。以前關于有效載荷中的數據的路由過程，如協議類型（UDP等）和EtherType（Ping，ARP等）是由客戶在CPU上使用自己的軟件實現的，現在可以轉變為R-Car S4的控制庫通過使用以太網交換機HW IP來執行。與CPU上的軟件處理相比，以太網交換機HW IP縮短了處理時間從而實現了低延遲的數據傳輸。因為這種低延遲的數據傳輸，可以實時的進行從異常檢測到異常處理的過程，從而提高了安全性。

CAN-以太網轉換庫

CAN-以太網轉換庫完成了CAN幀數據和以太網幀數據的相互轉換。舉一個這種轉換過程的應用場景，例如使用客戶的Autosar BSW的PDU路由器，由于CAN幀數據和以太網幀數據不能直接轉換所以完成轉換過程需要花費較長時間。然而，使用這個庫就可以實現數據直接轉換，從而縮短了轉換時間。瑞薩認為這將有助于實現低延遲的數據傳輸。

瑞薩不僅提供試驗板，而且還提供虛擬開發環境作為運行SDK的環境。這意味著使用虛擬開發環境的話，無需試驗板就可以開始網關應用的開發。另外瑞薩還在考慮在虛擬開發環境中加入實際設備上沒有的調試功能，以幫助客戶解決問題。舉一個實際的應用場景，如果數據沒有按預期傳輸到目的地，因為需要調查復雜的路由配置來確定原因，所以需要花費較長時間來解決這個問題。在這種情況下，瑞薩認為向客戶提供在實際設備上無法獲得的調試信息，將會更快速的查明原因。

復制下方鏈接即可進入SDK下載頁面。SDK中還包括了參考代碼，以便下載后可以立即確認R-Car S4和SDK的性能和功能。

https://www2.renesas.cn/cn/zh/products/automotive-products/automotive-system-chips-socs/r-car-s4-automotive-system-chip-soc-car-servercommunication-gateway#design_development

總結

本篇文章主要介紹了在R-Car S4上運行的軟件。瑞薩今后將繼續提供更好的軟件和開發環境，為實現便利和舒適的社會作出貢獻。