NXP Dynamic Networking í hugbúnaðinum

Upplýsingar um vöru

Tæknilýsing

• Vöruheiti: Hugbúnaðarskilgreint ökutækjanetkerfi
• Framleiðandi: NXP hálfleiðarar
• Tegund netkerfis: Hugbúnaðarskilgreint
• Eiginleikar: Kvik netstilling, uppfærslur í lofti, aðlögunarhæfni í rauntíma

Notkunarleiðbeiningar fyrir vöru

Kvik netstilling

• Hugbúnaðarstýrða ökutækjanetkerfið gerir kleift að stilla netið á sveigjanlegan hátt, sem gerir kleift aðlögunarhæfni í rauntíma við notkun og í breyttum aðstæðum. Þessi eiginleiki tryggir að forgangsröðun netsins geti aðlagast eftir því sem aðstæður breytast.

Uppfærslur í loftinu

• Nýttu þér þráðlausar uppfærslur til að innleiða hugbúnaðarbætur, nýja eiginleika og virknibætur á öllum líftíma ökutækisins. Þetta ferli tryggir að ökutækið þitt sé uppfært með nýjustu framþróuninni.

Staðlað aðferð

• Mætið fjölbreyttum kröfum á skilvirkan hátt með því að fylgja vel skipulögðum, stöðluðum aðferðum við uppsetningu og endurstillingu netsins. Þessi aðferð einfaldar ferlið og eykur áreiðanleika kerfisins í heild.

INNGANGUR

• Hugbúnaðarstýrð ökutæki (SDV) nútímans og framtíðarinnar hafa sífellt flóknari og breytilegri netkröfur.
• Þessar kröfur breytast ekki aðeins á meðan ökutækið er í notkun heldur einnig þegar hugbúnaður er uppfærður, breyttur eða nýr settur í notkun.
• Hins vegar er flækjustig óvinur stigstærðar, áreiðanleika og skilvirkrar framkvæmdar.
• Staðlun netstillingar og endurstillingar hefur í för með sér verulegan ávinningtagfyrir bílaiðnaðinn.

EIGINLEIKAR

Netstillingar fyrir SDV

• Nútíma ökutæki eru nú jafn mikið forrituð og þau eru smíðuð. Hefðbundnir bílar höfðu fasta eiginleika og getu sem skilgreindust út frá þeim efnislegu íhlutum sem settir voru saman á framleiðslulínunni. Hins vegar eru ökutæki nútímans mjög aðlögunarhæf, þar sem grundvallareiginleikar - þar á meðal aksturseiginleikar - eru ákvarðaðir af hugbúnaði og stjórnaðir með hálfleiðurum í samvinnu við vélræna íhluti.
• SDV-bílar eru ekki aðeins forritanlegir, heldur, enn mikilvægara, stöðugt endurforritanlegir. Allan líftíma ökutækisins gera uppfærslur í gegnum loftið (OTA) kleift að bæta hugbúnað, bæta nýja eiginleika og bæta virkni.
• Þetta aðlögunarstig er algjörlega háð öflugu netkerfi í ökutækinu. Sérhver íhlutur verður að geta sent og móttekið gögn, hvort sem er stöðugt eða eftir þörfum. Kröfur um netkerfi eru mjög mismunandi eftir kerfum ökutækja.
• Mikil bandvídd og lítil seinkun eru mikilvæg fyrir öryggistengda virkni eins og árekstrarskynjunarkerfi. Önnur kerfi, eins og stefnuljós, þurfa hins vegar aðeins slitrótt samskipti með litlu bandvíddi og með einhverju þoli fyrir seinkun.
• Til að uppfylla þessar fjölbreyttu kröfur á skilvirkan hátt þarf vel skipulagða, stöðluðu aðferð við uppsetningu og endurstillingu netsins.

Af hverju SDV eru háð breytilegri stillingu

• Breytileg netstilling gerir kleift aðlögunarhæfni í rauntíma, bæði meðan á notkun stendur og í öðrum aðstæðum. Þegar aðstæður breytast getur forgangsröðun netsins aðlagað sig í samræmi við það.
• Þótt efnislegir kaplar og Ethernet-rofar séu enn nauðsynlegir, eru SDV-net aðallega hugbúnaðarskilgreind, sem gerir kleift að endurskipuleggja sig óaðfinnanlega sem innbyggður hönnunareiginleiki.
• Þessi möguleiki á endurstillingu gerir kleift að fínstilla ökutæki fyrir vélbúnaðaríhluti í tilteknum ökutækjagerðum. Það getur hjálpað þeim að ná betri orkunotkun og aðlagast fjölbreyttum akstursskilyrðum.
• Þetta mun bæta bilanaþol, þar sem íhlutir eru vaktir í rauntíma og tæki eru endurstillt til að draga úr hugsanlegum bilunum. Þetta mun hjálpa til við að gera fyrirbyggjandi viðhaldsáætlanir mögulegar til að bera kennsl á hluta eða kerfi ökutækja sem líklega þarfnast athygli.
• Og það mun aðstoða við að persónugera og aðlaga ökutæki að notandanum.
• Kröfur um netkerfi sveiflast eftir núverandi notkun ökutækisins, sem kallar á sjálfvirka, samhengisvitaða stillingu.
• Hönnun og smíði: Hlutir verða settir upp og tengdir við netið á mismunandi tímum og mismunandi s.taghönnunar-, frumgerðar-, framleiðslu- og prófunarferlunum.
• Við akstur: Mismunandi akstursástand og aðstæður krefjast virkjunar, óvirkjunar og forgangsröðunar mismunandi íhluta, til dæmisampe.a.s. þegar lagt er á fjölförnum götum í þéttbýli, þegar ekið er á opnum þjóðvegi eða á mismunandi tímum dags og við mismunandi veðurskilyrði. Ef bilun greinist er besta leiðin til að draga úr henni beitt.
• Í bílskúrnum: Vélvirkjar þurfa að geta prófað, skipt út og gert við íhluti á öruggan hátt, bæði einir og sér og í samvinnu við önnur kerfi ökutækisins.
• Heima: Þegar ökutækið er lagt í innkeyrslu eiganda síns verða margir íhlutir slökktir eða óvirkir. En aðrir íhlutir, eins og þeir sem notaðir eru til hleðslu rafhlöðunnar, aðgangs að hurðum og öryggis, þurfa að vera virkir.
• Hæfni til að stilla og endurskilgreina netkerfi ökutækis hratt, örugglega og sjálfkrafa er því grundvallaratriði í þróun smábíla (SDV).
• Hins vegar er krefjandi að ná þessum sveigjanleika í bílaiðnaði nútímans. Bílaframleiðendur og birgjar þeirra munu velja fjölbreytt úrval íhluta til að uppfylla hönnunarkröfur, stjórna kostnaði og samþætta bestu tækni í sínum flokki.
• Þó að þessi sveigjanleiki sé nauðsynlegur, þá skapar fjölbreytileikinn í netþáttum sem af þessu hlýst verulegar áskoranir fyrir uppsetningu og enduruppsetningu netsins.

Helstu áskoranir óstöðlaðrar netstillingar:

• Samvirkni: Sérstakir stillingarstaðlar frá mismunandi framleiðendum og birgjum skapa óhagkvæmni og krefjast viðbótar hugbúnaðaraðlögunar eða jafnvel viðbótar efnislegra íhluta.
• Samþættingarvandamál koma upp þegar íhlutir þurfa milliliði til að eiga samskipti, sem eykur flækjustig og getur haft áhrif á áreiðanleika og öryggi.
• Skalanleiki: Framleiðendur njóta góðs af stöðluðum rafeinda- og hugbúnaðararkitektúrum sem hægt er að endurnýta í mörgum bílagerðum. Íhlutir sem krefjast einstakra stillinga fyrir tiltekna hluti hindra þessa sveigjanleika, draga úr skilvirkni og auka verkfræðikostnað.
• Samþættingarvinna og kostnaður: Sérsniðnar stillingar auka kostnað með því að auka tíma fyrir staðfestingu og prófun. Þessi kostnaður nær einnig til viðhalds, þar sem allar breytingar á SDV arkitektúrnum geta þurft endurtekna staðfestingu til að tryggja eindrægni og áreiðanleika.
  Netöryggi: Ósamræmdar stillingar valda óþekktum veikleikum, auka árásarflöt ökutækisins og flækja viðleitni til að draga úr ógnum. Staðlun er nauðsynleg til að framfylgja samræmdri öryggisstefnu um allt netið.

Algeng stillingarlíkan

• Bílaiðnaðurinn myndi njóta góðs af sameiginlegri netstillingarlíkani, alhliða samskiptareglum og tungumáli sem hægt er að nota til að forrita nettengingar á öllum tækjum. Þetta krefst ekki neinna breytinga á þeim íhlutum sem notaðir eru. Eins og rætt hefur verið um, þá væri það mjög gegn hagsmunum framleiðenda og neytenda að setja slíkar takmarkanir. Þetta snýst frekar um að breyta því hvernig þessir íhlutir eru tengdir, stilltir upp og endurstilltir. Í anda SDV-arkitektúrsins er hún mun meira einbeitt að hugbúnaði frekar en vélbúnaði.
• Á margan hátt eru kostir sameiginlegrar stillingarlíkans spegilmynd ókostanna.tagí núverandi óstöðluðu umhverfi okkar.
• Þar sem samvirkni er nú áskorun, verður staðlað líkan straumlínulagað og óaðfinnanlegt, hvort sem íhlutir koma frá einum framleiðanda eða mörgum. Stærð og endurnotkun kóða er möguleg þar sem hugbúnaðarstillingar netsins eru skrifaðar samkvæmt sameiginlegum staðli og nota sömu samskiptareglur. Þróunarkostnaður og markaðssetningartími styttist, þar sem staðfesting, prófanir og að tryggja samræmi við ýmsa iðnaðarstaðla yrði einfaldari vegna þess að flækjustig nethönnunar yrði minnkað. Á sama hátt er netöryggi ekki aðeins einfaldara, heldur einnig skilvirkara vegna aukinnar sýnileika yfir allt netið.

Iðnaðarstaðlar

• YANG (Yet Another Next Generation) og MIB (Management Information Base) eru bæði notuð til netstjórnunar, en þau eru mjög ólík að nálgun og umfangi. YANG er gagnalíkanamál sem er hannað til að líkja eftir stillingum og stöðugögnum nettækja á skipulegan hátt, venjulega notað með NETCONF fyrir sjálfvirkni og kraftmikla stjórnun. YANG styður fjölbreytt úrval netþjónustu og veitir betri sveigjanleika til að líkja eftir flóknum netstillingum, sem gerir kleift að stjórna og stilla ítarlegri. Hins vegar býður MIB, aðallega notað með SNMP (Simple Network Management Protocol), upp á kyrrstæða, fyrirfram skilgreinda uppbyggingu til að tákna nettækjagögn. Þó að MIB sé mikið notað í eldri netstjórnun, skortir það sveigjanleika og teygjanleika YANG, sérstaklega þegar kemur að því að meðhöndla flóknar, kraftmiklar stillingar. YANG hentar betur fyrir nútíma netstjórnun, sérstaklega í umhverfum sem krefjast sjálfvirkni og aðlögunarhæfni í rauntíma.
• Fyrir notkun í bílaiðnaði þarf oft að bæta við núverandi YANG-líkön til að uppfylla einstakar kröfur ökutækjaneta. Hefðbundnar YANG-líkön eru almennt hönnuð fyrir almennar net- og samskiptaaðstæður, en kerfi í bílaiðnaði hafa sérstakar þarfir. Með því að bæta við YANG-líkönum er hægt að samþætta kröfur sem eru sértækar fyrir bílaiðnaðinn, sem gerir kleift að stjórna nútíma ökutækjanetum á skilvirkari hátt.
• Nokkrar stjórnunarreglur eru notaðar með YANG, þar á meðal NETCONF, RESTCONF, gNMI og CORECONF. NETCONF er mikið notað fyrir áreiðanlega og alhliða stjórnun og býður upp á stuðning við háþróaða notkun. RESTCONF, sem nýtir HTTP aðferðir, býður upp á einfaldara viðmót, tilvalið fyrir... web-byggð forrit. gNMI, byggt á gRPC, hentar sérstaklega vel fyrir afkastamiklar notkunartilvik, fjarmælingar og streymi. CORECONF, léttari samskiptaregla, býður upp á einfaldari nálgun með lágmarks kostnaði, sem gerir hana að frábærum valkosti fyrir umhverfi sem krefjast skjótra, rauntíma stillingarbreytinga með lágri seinkun. Einfaldleiki hennar og áhersla á nauðsynleg stillingarverkefni gera hana að sannfærandi valkosti fyrir nútíma netsjálfvirkni, sérstaklega þegar auðveld notkun og skilvirkni eru forgangsverkefni. Þótt hún sé ekki eins útbreidd og NETCONF eða RESTCONF, þá tryggir einföld hönnun CORECONF að hún skili hraðri og skilvirkri stjórnun fyrir nettæki.
• CORECONF notar CoAP (Constrained Application Protocol) aðferðir til að fá aðgang að skipulögðum gögnum sem skilgreind eru í YANG. CoAP er létt samskiptaregla hönnuð fyrir tæki og net með takmarkaðar auðlindir, almennt notuð í IoT forritum.
• Það keyrir yfir UDP til að lækka kostnað, með áherslu á hraða og skilvirkni. CoAP fylgir beiðni-/svarlíkani viðskiptavinar-þjóns og notar CBOR fyrir þjappaða gagnakóðun. Þrátt fyrir að nota UDP inniheldur CoAP eiginleika sem auka áreiðanleika, eins og endursendingar og staðfestingar.
• CoAP styður einnig DTLS fyrir öryggi, sem tryggir dulkóðað samskipti. Lágkostnaðarhönnunin gerir það fullkomið fyrir minna öflug tæki.
• Í sumum tilfellum er hægt að senda gögn sem eru kóðuð í CBOR beint yfir óunnið Ethernet án þess að þörf sé á TCP/IP-stafla. Þetta er sérstaklega gagnlegt fyrir tæki með takmarkaðar auðlindir sem þurfa ekki allt kostnað hefðbundins nets.
• Með því að komast framhjá TCP/IP lögunum geta þessi tæki átt skilvirkari samskipti, dregið úr seinkun og sparað auðlindir eins og minni og vinnsluorku. Þessi aðferð er oft notuð í sérhæfðum forritum eins og iðnaðar IoT eða bílakerfum, þar sem samskipti með litlum seinkun og lágmarks auðlindanotkun eru nauðsynleg fyrir rauntíma notkun.
• Að staðla gagnalíkanið er lykilatriði til að tryggja samræmi og samvirkni milli ýmissa kerfa, sérstaklega í flóknu umhverfum eins og bílaiðnaði eða IoT netum.
• Vel skilgreint gagnalíkan býður upp á sameinaða nálgun við stjórnun stillinga, eftirlits og stýringar, sem gerir kleift að eiga óaðfinnanleg samskipti milli ólíkra íhluta. Hins vegar er sveigjanleiki í flutningsreglum jafn mikilvægur. Mismunandi tæki hafa mismunandi takmarkanir á auðlindum, samskiptaþörfum og netumhverfi. Með því að styðja margar flutningsreglur getur kerfið aðlagað sig að þessum fjölbreyttu kröfum og tryggt skilvirk og áreiðanleg samskipti á milli fjölbreyttra tækja, allt frá lágorku skynjurum til afkastamikilla stýringa.
• Viðbætur eru aðeins bættar við þegar staðlar eru ekki fullnægjandi
• Mynd 2: Staðlaðir stillingarmöguleikar.
• (Athugið: Staðlun hófst í OPEN Alliance TC-19)
• Mynd 3: Staðlaðir eftirlits- og greiningarmöguleikar.
• (Athugið: Staðlun hófst í OPEN Alliance TC-19)

Í stuttu máli

• Skortur á stöðluðum netkerfum eykur óþarfa flækjustig fyrir bílaframleiðendur þegar þeir þróa næstu kynslóð hugbúnaðarstýrðra ökutækja. Sameinuð nálgun er nauðsynleg til að tryggja sveigjanleika, öryggi og skilvirkni.
• Þessi áskorun hefur áhrif á allt vistkerfi bílaiðnaðarins — bæði framleiðendur, birgja rafeindabúnaðar og hugbúnaðarframleiðendur. Til að takast á við hana þarf samræmda vinnu í allri greininni til að þróa og innleiða samræmda staðla fyrir netstillingar. Staðlun er ekki bara tæknileg nauðsyn — hún er stefnumótandi nauðsyn til að flýta fyrir nýsköpun og draga úr flækjustigi og kostnaði.
• Það eru eyður í núverandi valkostum við netstillingar í sértækum notkunartilfellum fyrir bílaiðnaðinn, og þess vegna er þessi fjölbreytni lausna í boði.
• En þessi bil eru langt frá því að vera óyfirstíganlegt. Sameiginlegt átak til að þróa opna staðla og samhliða átak til að innleiða þessa staðla í öllum bílaiðnaðinum mun skila miklum ávinningi. Öll fyrirtæki í okkar geira munu njóta góðs af.
• Mynd 4: S32J100 gerir framleiðendum kleift að skapa straumlínulagaðar ökutækjanetkerfi

NXP CoreRide netkerfi

• Þótt ein, staðlað líkan fyrir kraftmikið net sé enn áskorun fyrir bílaiðnaðinn, hefur NXP þegar einfaldað nútíma ökutækjanet með kynningu á NXP CoreRide netkerfi, þar sem S32J fjölskyldunni af afkastamiklum Ethernet rofum er kjarninn.
• S32J fjölskyldan deilir sameiginlegum rofakjarna, NXP NETC, með nýjustu S32 örstýringum og örgjörvum NXP. Sameiginlegi rofakjarninn einföldar samþættingu og veitir framleiðendum skilvirkari, stigstærðari og sveigjanlegri netlausnir.
• Sögulega séð hefur þróun stýrieininga falið í sér að samþætta fjölmarga hálfleiðara- og hugbúnaðaríhluti frá mismunandi framleiðendum, sem hver um sig krefst mismunandi stillingar og stuðnings.
• Skortur á sameiginlegum stöðlum hefur leitt til aukinnar flækjustigs, hægari hönnunar- og þróunartíma og meiri hættu á bilunum.
• NXP CoreRide netkerfið gjörbyltir þessu ferli og einfaldar netstjórnun fyrir alla hnúta innan netkerfis ökutækisins með því að bjóða upp á sameinaða nálgun á netstjórnun.
• Þessi aðferð gerir framleiðendum kleift að hanna og smíða straumlínulagaða og sveigjanlega ökutækjaarkitektúr sem auðvelt er að aðlagast mismunandi kröfum mismunandi ökutækjalíkana og framleiðslustiga.

Þjónustudeild

Hvernig á að ná til okkar

• Heimasíða: nxp.com
• Web Stuðningur: nxp.com/support
• Bandaríkin / Evrópa eða staðir sem ekki eru skráðir:
  • NXP hálfleiðarar í Bandaríkjunum, ehf.
  • Tækniupplýsingamiðstöð, EL516
  • 2100 East Elliot Road
  • Tempe, Arizona 85284
  • + 18005216274 eða + 14807682130
  • nxp.com/support
• Evrópa, Mið-Austurlönd og Afríka:
  • NXP Semiconductors Þýskalandi GmbH
  • Tækniupplýsingamiðstöð Schatzbogen 7
  • 81829 Muenchen, Þýskalandi
  • +441296380456 (enska)
  • +468 52200080 (enska)
  • +4989 92103559 (þýska)
  • +33169354848 (franska)
  • nxp.com/support
• Japan:
  • NXP Japan ehf.
  • Yebisu Garden Place turninn 24F,
  • 4-20-3, Ebisu, Shibuya-ku,
  • Tókýó 1506024, Japan
  • 0120950032 (Gjaldfrjálst innanlands)
  • nxp.com/jp/support
• Asía / Kyrrahaf:
  • NXP hálfleiðarar Hong Kong ehf.
  • Tækniupplýsingamiðstöð
  • Dai King-stræti 2
  • Tai Po iðnaðarhverfi
  • Tai Po, NT, Hong Kong
  • +80026668080
  • support.asia@nxp.com

Razvan Petre

• Yfirmaður markaðssetningar, NXP Semiconductors
• Razvan Petre leiðir vöruþróun fyrir Ethernet-rofa í bílum, þar á meðal nýstárlegu S32J fjölskylduna, innan Ethernet Networking Solutions teymisins hjá NXP.
• Með sterka áherslu á nýsköpun, markaðsþróun og þarfir viðskiptavina þróar Razvan netlausnir sem mæta síbreytilegum kröfum bílaiðnaðarins.
• nxp.com/S32J100
• NXP og NXP lógóið eru vörumerki NXP BV Öll önnur vöru- eða þjónustuheiti eru eign viðkomandi eigenda. © 2025 NXP BV
• Skjalnúmer: DYNAMICNETWORKINGA4WP ÚTGÁFA 0

Algengar spurningar

• Sp.: Hvers vegna er nauðsynlegt að stilla breytilega netið fyrir hugbúnaðarstýrð ökutæki?
  • A: Breytileg netstilling gerir kleift aðlögunarhæfni í rauntíma og tryggir að forgangsröðun netsins geti aðlagast út frá breyttum aðstæðum meðan ökutækið er í notkun.
• Sp.: Hverjir eru helstu kostir þess að uppfæra þráðlaust fyrir SDV ökutæki?
  • A: Uppfærslur í lofti gera kleift að bæta hugbúnað, bæta við nýjum eiginleikum og bæta virkni bílsins allan líftíma hans og halda honum uppfærðum með nýjustu framþróuninni.
• Sp.: Hvernig gagnast stöðluð aðferð við uppsetningu neta bílaiðnaðarins?
  • A: Staðlun netstillingar og endurstillingar býður upp á verulegan ávinningtagfyrir bílaiðnaðinn með því að bæta stigstærð, áreiðanleika og skilvirka innleiðingu.

Skjöl / auðlindir

NXP Dynamic Networking í hugbúnaðinum [pdfNotendahandbók Dynamískt netkerfi í hugbúnaði, hugbúnaður

Heimildir

• Notendahandbók