INTREPID: Automotive Ethernet Datenlogger – Active Tap, Gateway und Media Converter

Moderne Bordnetz-Architekturen setzen Automotive Ethernet ein. Dies führt auch zu weitreichenden Veränderungen für die Mess- und Prüftechnik.

In der altbekannten Domain-Architektur von CAN, LIN und FlexRay hatte jeder funktionale Bereich (Domain) seine eigene Netzwerkleitung. In dieser Architektur konnte die Messtechnik auf Basis einer Bus-Topologie recht einfach integriert werden. In der neuen Zeit von Automotive Ethernet und Zonal Architecture teilen sich jetzt alle Domains (Body, Thermo, Comfort, Powertrain, Safety, etc…) ein gemeinsames Ethernet Backbone Netzwerk. Diese veränderte Topologie hat auch Einfluss auf die eingesetzte Messtechnik.

Ganzheitliche Lösungen
Automotive Ethernet nutzt viele Funktionen und Protokolle aus dem bekannten 4xTwisted Pair Ethernet, welches im Bereich von Industrie und Home-IT zum Einsatz kommt. Ethernet-Kommunikation ist eine Punkt-zu-Punkt Verbindung und setzt im Netzwerk das Vorhandensein von Switches voraus, um die Daten zwischen Endpunkten (Steuergeräten) hin und her zu routen. Um Fahrzeuge und Steuergeräte-Komponenten auf Basis von Automotive Ethernet zu testen, muss das Messsystem höhere Anforderungen insbesondere in Bezug auf Latenzzeiten im Umfeld der Ethernet-Kommunikation erfüllen.

Active Tapping und Logging im Netzwerk
Automotive Ethernet ist kein Bus-Netzwerk wie CAN, wo jedes Messsystem einfach „mithören“ kann. Bei Automotive Ethernet wird das Messsystem als sogenannter „Tap“ integriert (auch als „man in the middle“ bezeichnet). Ziel ist es die Daten zu kopieren ohne das Timing-Verhalten der Teilnehmer zu stören. Deswegen muss im Tap Mode der Datenstrom fast latenzfrei (mit nur wenigen Mikrosekunden Verzug) kopiert und dann an das Speichersystem / Datenlogger übergeben werden. Für die schnelle Weitergabe der Ethernet-Daten an das Speichersystem wird bei Intrepid Control Systems der „Cut Through Mode“ eingesetzt. Hier werden die eingehenden Daten Byte für Byte kopiert und an das Logging-System weitergeleitet. Für eine universelle Anbindung der Tap Devices an hoch-performante Logging Systeme wird seit neuestem das ASAM CMP Protokoll unterstützt.

Media Converter 100/1000Base T1 – 1000Base T
Ein weitere Anwendungsfall ist das Testen eines einzelnen Steuergerätes am Prüfstand. Hier ist eine Medien-Umsetzung auf physikalischer Ebene (Layer 1) von z.B. 1000Base T1 auf 1000Base T notwendig. Die Media Converter haben die Aufgabe eine einfache Datenumsetzung zwischen den verschieden PHYs zu realisieren. Bei der Medienumsetzung werden keine Daten zwischengespeichert wie beim Tapping, sondern nur durchgeleitet.

Gateway zwischen CAN/LIN und Automotive Ethernet
In der Migrationsphase der Netzwerke von CAN auf Ethernet und von Domain zu Zonal-Architekturen werden oft Gateways zwischen den alten Steuergeräten im CAN-Netzwerk und den neuen Steuergeräten auf Automotive Ethernet Basis benötigt. Die Gateways ermöglichen es den Entwicklern neue Steuergeräte in bestehende Legacy Netzwerke einzufügen und zu testen. Mit dem Embedded Gateway Builder von Vehicle Spy können Netzwerkdaten sehr einfach und fast latenzfrei zwischen CAN, LIN, Ethernet und Automotive Ethernet Netzwerk-Komponenten weitergeleitet werden.

RAD Gigastar: Ein Logger und Interface für alle Anwendungen
Der RAD Gigastar ist ein universelles Werkzeug für Automotive Ethernet Testing, Logging, Tapping und als Media Converter. Verschiedene Anwendungen können mit einem Gerät abgebildet werden.

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