Sonatus Foundation – Netzwerkdienste

Aufbau flexibler
Fahrzeugnetzwerke unter Verwendung des
Automotive Ethernets

Die Netzwerkdienste der Sonatus Foundation bieten die wichtigsten Software-Bestandteile für den Aufbau moderner softwaredefinierter Netzwerke auf Basis des Automotive Ethernets.

Ethernet Netzwerkmanager

Fahrzeughersteller setzen auf Automotive Ethernet, um softwaredefinierte Fahrzeuge mit hoher Geschwindigkeit und flexibler Vernetzung zu versorgen. Da Fahrzeugen jedoch nach der Produktion mehr Fähigkeiten und neue Technologien hingezufügt werden sollen, ist es entscheidend, dass das Fahrzeugnetzwerkdesign im Laufe der Zeit angepasst werden kann. Darüber hinaus erfordern Design-Herausforderungen wie Netzwerkkonflikte in einem geschalteten Netzwerk die Fähigkeit, Routing und Servicequalität nach der Produktion abzustimmen.

Der Ethernet Netzerkmanager der Foundation ermöglicht Fahrzeug-Elektro- und Elektronikingenieur:innen, fahrzeuginterne automobile Ethernet-Netzwerke zentral zu verwalten, um Probleme jederzeit zu überwachen, zu konfigurieren und zu beheben, auch in der Zeit nach der Produktion.

Vorteile

  • Schnellere und zuverlässigere Datenübertragung zwischen CAN- und Ethernet-Komponenten
  • Verringern Sie Ausfallzeiten und Reparaturkosten, indem Sie eine bessere Netzwerkverwaltung bieten
  • Verbessern Sie die Netzwerksicherheit und segmentieren Sie den Datenverkehr, um unbefugten Zugriff zu verhindern
  • Reduzieren Sie das Risiko von Cyberangriffen und tragen Sie zur Aufrechterhaltung des Schutzes und der Sicherheit der Fahrzeuge bei
  • Schnellere und fortschrittlichere Diagnose und Funktionsvalidierung vor und nach dem Produktionsstart

Wichtige technische Merkmale

  • L2/L3-Weiterleitung, Queueing, ACL- und VLAN-Konfiguration
  • Ethernet-Port-Mirroring-Konfiguration
  • Konfiguration der Netzwerkstatistiküberwachung
  • Switch-Statusüberwachung und ausfallsichere Updates
  • Dynamische fahrzeuginterne Netzwerkbereitstellung
  • UDS-basierte Diagnose zur Netzwerkfehlerbehebung
  • Paket-Interceptor zur Erfassung von Ethernet-Paketen
  • Schnittstelle mit Diagnostics Manager für sicheren OBD-Zugriff
  • Cloudbasierte Verwaltung
    • Verwaltung und Anwendung von Richtlinien
    • Netzwerkstatistiküberwachung
    • Switch-Statusüberwachung

Fahrzeug-zu-Cloud-Kommunikationssteuerung

Die Verbindung zur Cloud ist ein zentraler Bestandteil des Übergangs zu softwaredefinierten Fahrzeugen. Der Vehicle-to-Cloud Communications Controller (VCC) der Sonatus Foundation gibt Erstausrüstern eine fein abgestimmte Kontrolle darüber, wie sich Fahrzeuge über Breitbandzugang, OBD-II-Ports oder über WLAN mit der Cloud verbinden, um sicherzustellen, dass dies sicher und kostengünstig erfolgt.

VCC bietet die Verwaltung der Fahrzeug-Firewall, lokalem DNS, Mobilfunk-APNs, Breitband-Bandbreitenverbrauch, QoS und anderen Fahrzeug-zu-X-bezogenen Einstellungen.

Vorteile

  • Erhöht die Transparenz der externen Kommunikation, sodass Probleme erkannt und diagnostiziert werden können
  • Verbessert die Sicherheit durch Mechanismen für Bedrohungsprävention
  • Ermöglicht Führungskräften, die Kosten für mobile Datenübertragung zu minimieren
  • Ermöglicht Benutzern, Geräte mit der Cloud zu verbinden
  • Optimiert die Netzwerkleistung und verringert die Latenz
  • Maximiert die Hardwareleistung

Wichtige technische Merkmale

  • Flexible Traffic-Steuerung zum gewünschten APN mit Fallback-Option
  • Netzwerk-Firewall mit Verbindungsüberwachung
  • VLAN- und subnetzbasierte Traffic-Isolierung
  • Netzwerkadressübersetzung (NAT)
  • Anwendungsspezifisches lokales DNS
  • Netzwerkrückverfolgbarkeit mit Paketprotokollierung und detaillierten Statistiken
  • WLAN-Hotspot-Tethering-Unterstützung
  • Dual Stack IPv4-IPv6-Unterstützung
  • Unterstützung verschiedener regionaler Richtlinien
  • Hardwarebeschleunigung
  • Cloudbasierte Verwaltung für mehrere Fahrzeugflotten
    • Richtlinienverwaltung
    • Überwachung von Statistiken zur Konnektivität
    • Überwachung der Datennutzung
    • Durchsetzung von Datenlimits

CAN-Ethernet-Gateway

Der Dienst CAN-Ethernet Gateway der Sonatus Foundation bietet eine nahtlose Interoperabilität zwischen CAN- und Ethernet-Netzwerken innerhalb eines Fahrzeugs. Das Gateway übersetzt Ethernet-Nachrichten in CAN-Signale und umgekehrt, sodass Steuergeräte und Anwendungen in beiden Netzwerken effizient miteinander kommunizieren können. Im Einzelnen bietet das Gateway die folgenden Funktionen:

  • Message Encapsulation (Verpackung von Nachrichtenpaketen): Verpackt CAN-NACHRICHTEN in UDP-Pakete und leitet sie über Ethernet weiter, wodurch die Kommunikation zwischen CAN- und Ethernet-Netzwerken ermöglicht wird.
  • Protocol Translation (Protokollübersetzung): Das Gateway übersetzt Daten und Steuerinformationen zwischen den CAN- und Ethernet-Protokollen und erleichtert so die Kommunikation zwischen diesen beiden verschiedenen Netzwerktypen.
  • Network Bridging (Netzwerküberbrückung): Im Überbrückungsmodus können zwei CAN-Ethernet-Gateways zwei separate CAN-Netzwerke über IP verbinden, wodurch die Reichweite und Flexibilität von CAN-Netzwerken erweitert wird.
  • Integration in bestehende Netzwerke: Diese ermöglicht die Integration von CAN-Bussen in bestehende Ethernet-Topologien und eignet sich somit als universelle PC-CAN-Schnittstelle.
  • High-Speed-Verbindungen (Hochgeschwindigkeitsverbindungen): Diese bieten HOCHGESCHWINDIGKEITS-CAN-SCHNITTSTELLEN und mehrere LAN-Verbindungen und unterstützen komplexe Netzwerkkonfigurationen.

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Häufig gestellte Fragen?

Warum Automotive Ethernet?

Automotive Ethernet entwickelt sich zum künftig präferierten Standard der Automobilindustrie für fahrzeuginterne Netzwerktechnologie. Im Vergleich zu bestehenden festen CAN oder FlexRay-basierten Netzwerken bietet Automotive Ethernet eine den bisherigen Standards überlegene Technologie für Fahrzeugnetzwerke. Der Ausbau vernetzter Fahrzeuge und die zunehmende Vielfalt von Automobilanwendungen erfordern, dass Netzwerke im Fahrzeug dynamischer sind, und der Automotive Ethernet-Standard entwickelt sich zum Protokoll der Wahl. Dieses baut auf dem Standard-Ethernet auf, erfüllt aber die anspruchsvollen Anforderungen der Automobilindustrie.
Ethernet-basierte Kommunikation ist das Standard-Kommunikationsprotokoll in den meisten bestehenden Computeranwendungen, das sich durch hohe Datenraten auszeichnet, die in der Regel auf einem Satz von vier verdrillten Leiterpaaren basieren. In automobilen Anwendungen sind neue Standards entstanden, darunter ein einzelnes Kabel mit verdrilltem Leiterpaar, das eine kleinere physische Kabelgröße aufweist und gleichzeitig alle Vorteile des Internetprotokolls (IP) bietet. Durch das Verlegen eines einzelnen verdrillten Leiterpaares durch das Fahrzeug können das Fahrzeuggewicht reduziert und verbesserte Datenraten bereitgestellt werden, was gleichzeitig zu niedrigeren Kosten, aber verbesserten Fähigkeiten führt.
In heutigen Fahrzeugen sind Sicherheitssysteme wie fortschrittliche Fahrerassistenzsysteme wahrscheinlich über ein Automotive Ethernet verbunden. Im Vergleich zum Standard-Ethernet übernimmt das Automotive Ethernet zusätzliche Standards wie zeitkritische Netzwerke, um Ethernet für den Einsatz im Automobilbereich anzupassen. Dies bringt viele Vorteile mit sich und ermöglicht den Betrieb von Echtzeitanwendungen und sicherheitskritischen Systemen auf dem Automotive Ethernet.

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