18.AUTOSAR 网络管理系统(一)

目录

1.为什么需要整车网络管理

2.本地唤醒和网络唤醒

3.小结

1.为什么需要整车网络管理

在描述AUTOSAR网络管理细节前，大家可以思考几个问题：

1.网络管理为整车系统提供了什么样的服务？

2.整车网络视角看，每个ECU的上下电是依据什么状态进行定义？

3.ECU对整车的网络管理需要做什么软硬件适配？

为了更深刻理解上述问题，我们从一个小场景开始。

当前智能网联汽车发展迅猛，无钥匙进入及启动系统(Kessy系统)几乎成为了智能汽车的标配；

当车主携带钥匙靠近车辆时，车门会自动开锁，甚至有些电动车自动就上高压了；

这不奇怪了吗？明明车辆处于锁车状态（想象成电脑关机状态），为什么可以感应到车钥匙并自动解锁呢？

这就意味着锁车状态下的整车ECU不是全部掉电，还有个别ECU作为哨兵时刻关注着车内外环境（至于为什么是个别ECU而不是全部ECU处于上电？毫无疑问是为了尽可能减小整车功耗）；

当发现有目标事件时，该ECU就可以将整车各个节点ECU唤醒，为汽车的启动做准备：例如开门亮仪表中控，迎宾灯氛围灯就位等等。

这个唤醒动作一般通过什么来实现？毫无疑问，通过整车内部的CAN、FlexRay等总线报文。

从上面一个简单实际例子，基本就可以回答第一个问题：网络管理主要是针对整车通信网络的管理，携带着管理整车各区域ECU的休眠和唤醒。

具体而言，当汽车处于驻车状态时，大多数车内ECU会根据整车网络状态进行深度休眠，这种情况下一般设计为ECU中的主控芯片会直接拉闸，Transceiver依旧供电；极少数ECU即使在驻车状态下仍然供电，例如Kessy系统、BCM等ECU。

2.本地唤醒和网络唤醒

不过值得注意的是，休眠的ECU可以通过整车网络进行唤醒，但还有ECU还需要结合一些本地事件进行唤醒，例如常见的KL15 I\O唤醒事件。

我们依然使用无钥匙进入系统作为例子，来看整车ECU唤醒时序。

当车主携带车钥匙靠近车辆时，Kessy系统作为常电ECU时刻感应着钥匙信号；突然它发现了该信号并通过验证，因此开始准备通知整车其他兄弟ECU要做准备了，于是有了下图：

 此时常电ECU通过整车网络总线发送唤醒报文（以CAN为例），试图唤醒整车节点，如下图：

可以看到，KL30供电的所有ECU全部被唤醒，这就是网络唤醒。

那么下面两个灰色的ECU怎么唤醒呢？当然是通过KL15信号进行唤醒，这就是本地唤醒，如下：

 所以，整车唤醒流程可以简单概况如下：常电ECU接受到唤醒事件后(如功耗过高，该ECU也需要休眠)，向整车网络发送网络管理报文，各域ECU根据需求进行总线唤醒；对于KL15供电的ECU，则需要本地事件唤醒。

我们进一步深挖，ECU的网络唤醒具体是通过什么硬件电路实现的？

这就不得不提到汽车很关键的CAN\LIN\FlexRay Transceiver或者更高端一点的SBC(System Basic Chip)

一般情况，在sleep模式ECU中的Transceiver处于上电，MCU掉电；结构示意如下：

当Transceiver探测到唤醒事件后，可以直接给μC供电，使得整个ECU进行启动。当然如果Transceiver不带唤醒功能，就需要μC用ICU去实现唤醒。

3.小结

本文主要从整车层面介绍了汽车网络管理的概念，以及为支持休眠唤醒需要ECU做哪些事情，下一节将继续深入AUTOSAR的网络管理系统