Етикет: диагностични протоколи

Posted on by

Какво е DoIP

DoIP (Diagnostics over Internet Protocol) е съвременен автомобилен комуникационен протокол, стандартизиран в серията ISO 13400, който позволява диагностична комуникация между външно диагностично оборудване и електронните блокове за управление (ECU) в автомобила чрез IP-базирани мрежи, най-често Ethernet. Той е създаден като отговор на нарастващата сложност на автомобилните системи и ограниченията на по-старите диагностични протоколи, работещи върху CAN, K-Line или LIN.

Какво е DoIP

Принцип на работа

В основата си DoIP използва стандартните мрежови технологии от TCP/IP стека. В автомобила има централен комуникационен модул или gateway, който поддържа Ethernet интерфейс и IP адрес. Когато диагностичен тестер се свърже към автомобила (обикновено през OBD конектор с Ethernet линии или чрез вътрешна сервизна мрежа), той установява IP комуникация с този gateway.

Процесът започва с откриване на превозното средство (vehicle discovery). Диагностичният инструмент изпраща broadcast или multicast съобщения, чрез които автомобилът се идентифицира и предоставя информация като VIN и поддържани диагностични услуги. След това се установява TCP сесия, която осигурява надежден двупосочен пренос на данни.

Диагностичните съобщения (например UDS заявки) се капсулират в DoIP пакети и се пренасят по Ethernet. Gateway-ят ги разпределя към съответните ECU модули, независимо дали те са свързани чрез CAN, FlexRay или друг вътрешен шинен протокол. Отговорите на ECU се връщат по същия път обратно към диагностичния инструмент.

Основни предимства

Едно от ключовите предимства на DoIP е значително по-високата скорост на комуникация в сравнение с CAN-базираната диагностика. Това е особено важно при операции като обновяване на софтуер (flash programming), където обемът на данните е голям. Освен това IP-базираната комуникация позволява по-добра мащабируемост и интеграция със съвременни ИТ системи.

DoIP също така улеснява отдалечената диагностика. При подходяща архитектура автомобилът може да бъде диагностициран през защитена мрежова връзка, без физическо присъствие в сервиз. Това отваря възможности за телеметрия, превантивна поддръжка и over-the-air актуализации.

Приложение в практиката

Днес DoIP се използва масово в модерните автомобили, особено в премиум и електрически модели, където Ethernet вече е гръбнакът на вътрешната комуникация. Сервизните диагностики, програмиране на ECU, калибрации на ADAS системи и анализ на грешки се извършват значително по-бързо и ефективно чрез DoIP.

За производителите протоколът предлага унифициран и стандартизиран начин за диагностика, а за сервизите – по-кратко време за обслужване и по-добра поддръжка на сложни автомобилни системи. В контекста на бъдещите „софтуерно дефинирани автомобили“, DoIP е ключов елемент, който свързва автомобилния свят с класическите IP мрежи и ИТ инфраструктурата.

Заключение: DoIP представлява логична еволюция на автомобилната диагностика – по-бърза, по-гъвкава и подготвена за бъдещето на свързаните и автономни превозни средства.

В онлайн магазина може да намерите уреди използващи DoIP като Thinkcar Thinkscan 689BT, Mucar 892BT, Thinkcar Thinktool 191 и други.

Posted on by

Какво е CAN-FD

CAN-FD (Controller Area Network Flexible Data-Rate) е протокол за предаване на данни, използван за излъчване на данни от сензори плюс контролна информация по двупроводни връзки между различни части на електронното оборудване и контролната система.

Този протокол се използва в съвременни превозни средства с висока производителност.

История

CAN-FD е разширение/подобрение на оригиналния протокол на CAN (Controller Area Network) шината, който е определен в стандарта ISO 11898-1. CAN-FD е второ поколение CAN протокола, разработен от Bosch. Основната идея за овърклокване на част от рамката/съобщенията и увеличаване на полезния товар датира чак от 1999 г. Разработен е през 2011 г. и е пуснат през 2012 г. от Bosch.

CAN-FD е разработен, за да отговори на необходимостта от увеличаване на скоростта на трансфер на данни до 5 пъти по-бързо и с по-големи размери на рамка/съобщение за използване в съвременните автомобилни електронни контролни блокове.

Както и класическия CAN, протоколът CAN-FD е проектиран да предава и получава надеждно данни от сензори, команди за управление и да открива грешки в данните между електронни сензорни устройства, контролери и микроконтролери. Въпреки че CAN-FD е проектиран основно за използване в ECU на превозни средства с висока производителност, широкото разпространение на класическия CAN в различните индустрии ще доведе до включването на този подобрен протокол за комуникация на данни и в различни други приложения, като например в електронни системи, използвани в роботиката, отбраната, индустриалната автоматизация, подводни превозни средства, медицинско оборудване, авионика, сензори и др.

Разлики между CAN-FD и “класически” CAN

Основната разлика между “класическата” CAN (Controller Area Network) шина и CAN-FD е гъвкавите данни FD (Flexible Data-Rate). Използвайки CAN-FD, електронните контролни модули (ECU) са активирани да превключват динамично между различни скорости на данни/информация и по-дълги или по-кратки съобщения. По-високата скорост на данните и повече подобрения в капацитета на данните водят до няколко оперативни предимства на системата в сравнение с “класическия” CAN. Командите, издадени от изпълняващия софтуер на ECU, достигат до изходния контролер много по-бързо. CAN-FD обикновено се използва във високопроизводителни ECU на модерни превозни средства. Едно модерно превозно средство може да има повече от 70 ECU, които използват CAN-FD за обмен на информация през CAN шината, когато двигателят работи или когато превозното средство се движи.

И малко техническа информация за накрая

В CAN шината рамката е основната единица за съобщения. За “класическата” CAN шина рамката се състои от 11-битов идентификатор заедно с 8-байтов полезен товар на съобщението. За CAN-FD рамката е етикетирана с 29-битов идентификатор и носи 64-байтово съобщение. Кадрите с 11-битови идентификатори се наричат ​​FD Base Frame Format (FDBF), а кадрите с 29-битови идентификатори се наричат ​​FD Extended Frame Format (FEFF). Докато в CAN-FD са възможни скорости на данни от полезен товар от 5-8 Mbit/s, общите скорости на трансфер на данни зависят от общата дължина на шинната мрежа и приемо-предавателите, използвани за генериране и откриване на шинни сигнали. Освен това скоростите на арбитражни данни са ограничени до 1 Mbit/s, за да се поддържа съвместимост с “класическите” CAN устройства. Спецификацията на протокола CAN-FD осигурява подобрено откриване на грешки в получените CAN съобщения и подобрена гъвкавост на скоростите на трансфер на данни, за да се отчетат разликите в скоростите на запитване на сензора. CAN шината се състои физически от споделена двойка проводници, към които са свързани електронни сензори, контролери и ECU и се използва за обмен на информация между единици, работещи периодично или при поискване. Общият брой свързани устройства, дължината на проводниците на CAN шината и допълнителните електромагнитни фактори определят възможно най-бързата скорост на трансфер на данни за дадена CAN шина. Всички версии на CAN протокола са проектирани със стабилно разрешаване на сблъсъци, което зависи от времето за разпространение на сигнала, топологията на мрежата и броя на устройствата в шината. За да се сведе до минимум сблъсъкът на съобщенията и да се намали скъпата корекция на грешки, много конфигурации на CAN шината могат да ограничат скоростта на трансфер на данни доста под теоретичната максимална скорост на шината.

CAN-FD работи едновременно на две скорости в “класическата” версия, например хедърът на рамката е 500 kbit/s, а полето за данни може да достигне стойност до 12 Mbit/s.

CAN-FD може да предава до 64 байта данни в един пакет (“класически” CAN – максимум 8 байта).

CAN-FD контролерът може да получава CAN пакети, но CAN контролерът не може да получава CAN-FD пакети.

Модели поддържащи CAN-FD

Thinkcar Thinkdiag 2