Die allgemein gestiegenen Anforderungen an die Fahrzeugelektronik führen auch in modernen Nutzfahrzeugen zu komplex vernetzten Strukturen mit einer Vielzahl von unterschiedlichen Netzwerkprotokollen. Eine besondere Herausforderung ist dabei die große Variantenvielfalt durch Kundenanforderungen hinsichtlich Fahrzeugausstattung und -Verwendung. Idealerweise sollten diese Varianten durch einfache Parametrisierung von Standard-Komponenten realisiert werden, wobei gleichzeitig hohe Anforderungen an die Verfügbarkeit und damit Zuverlässigkeit des gesamten Fahrzeugs bestehen. Gewünscht ist auch der Anschluß von Fremdhersteller-Komponenten über standardisierte Schnittstellen wie J1939. Das Konzept des Gateways als zentraler Knoten im Fahrzeugnetz hat sich inzwischen etabliert. Spezialisierte Prozessoren mit hoher Rechenleistung sind in der Lage, alle verwendeten Netze wie CAN, J1939, LIN, MOST und Flexray. Dadurch sind im Baukasten-Prinzip maßgeschneiderte Hardware-Lösungen aus Standard-Komponenten mit geringem Aufwand zu realisieren. Hart-codierte und parametrierbare Routingbeziehungen können in einem Gerät kombiniert werden, um den Fahrzeugvarianten Rechnung zu tragen und eine hohe Flexibilität zu gewähren. Werden Komponenten vom Aftermarket wie z.B. Telematikmodule mit eigenen Bussen an das Fahrzeugnetz angebunden, kann das Gateway durch eine integrierte Firewall-Funktion das Bordnetz vor unauthorisiertemn Eingriffen schützen, ohne die Funktionalität einzuschränken. Als zentraler Zugangspunkt für die Fahrzeugdiagnose ist das Gateway auch optimal geeignet, weitere SW-Funktionalitäten zu integrieren. Beispiele dafür sind die Datenverteilung im Fahrzeug zur Parametrierung, Überwachungsfunktionen der Netzwerke und Steuergeräte, sowie das Energiemanagement ('Master des Bussystems'). Applikationen die einen Zugriff auf Daten aller Netze benötigen, wie z.B. ein Wartungssystem, sind ebenfalls idealerweise dort anzusiedeln. Das Gateway im Nutzfahrzeug realisiert somit nicht nur das vollständige Netzwerk- Management, sondern erlaubt darüber hinaus eine Vielzahl weiterer, attraktiver Funktionalitäten, die seinen Einsatz auch für zukünftige Vernetzungskonzepte begründen.
The continuously increasing requirements in vehicle electronics lead to highly complex network structures in modern commercial vehicles that are based on a multitude of network protocols. A particular challenge in commercial vehicles is the large number of possible variants, driven mostly through diverse customer requirements on vehicle configuration and usage. Ideally, all these variants should be realized simply by changing the parameters for standard electronic components. At the same time the requirements on vehicle availability and reliability are high. Another requirement is the connection of 3rd party components over standardized interfaces such as J1939. The gateway as a central node in the vehicle network is now an established concept. Specialized microcontrollers with high computing performance are able to connect all possible networks, such as CAN, J1939, LIN, MOST and Flexray. Using a modular system, this allows the creation of customized hardware solutions with minimal effort. Hard-Coded and parametrizable routing relations can be combined, providing the high flexibility needed for vehicle variants. When aftermarket components like e.g. a telematic unit are connected to the vehicle network over a separate bus, the gateway can protect the vehicle network from unauthorised access by means of an integrated firewall without limiting the functionality. As the central point of access for vehicle diagnostics, the gateway ECU is perfectly suited to integrate additional software functionality. Examples of such applications are data distribution in the vehicle for parameterization, monitoring of the vehicle network and of ECUs, and energy management (Master of the bus system). Applications, such as a maintenance system, that need access to data on all buses are also ideally located in a gateway ECU. The gateway in a commercial vehicle thus does not only implement the complete network management but also allows a wide range of additional attractive functionality that justifies its deployment for future networking concepts.
Gateway Anwendungen zum flexiblen Management der Bordnetze in Nutzfahrzeugen
Applications for flexible management of communication networks in commercial vehicles
2006
11 Seiten, 3 Bilder, 2 Quellen
Aufsatz (Konferenz)
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