新能源電動汽車（帶網關Gateway）車身網絡控制系統(tǒng)CAN數(shù)據(jù)開發(fā)趨勢

    隨著國內新能源汽車的崛起好快速發(fā)展，電動汽車無論是平民消費級，還是昂貴的大品牌，基本全部支持CAN網絡，大部分的車型已經配備了網關（Gateway）。包括了傳統(tǒng)汽油車類的奔馳、寶馬、大眾、保時捷、通用等傳統(tǒng)燃油車系，新能源新造車勢力及很多合資國產新能源車、自主品牌都支持網關（Gateway）車身網絡控制系統(tǒng)。

    起步比較晚的中國，也開始慢慢爬坡，相關的CAN總線數(shù)據(jù)研究已經脫胎換骨，從院校走向市場，實現(xiàn)真正的網絡電子化、汽車數(shù)字化、智能化。在汽車內部的CAN/LIN總線技術實時性、可靠性、抗電磁干擾性逐步增強，伴隨著中國新能源汽車發(fā)展的東風，市場 開放巨大的需求，CAN的數(shù)據(jù)得到更加廣泛應用?；谛履茉窜嚨漠a品逐漸鋪開，新能源汽車CAN數(shù)據(jù)必然是一項朝陽產業(yè)，有著無限前景，在中國普及和應用將隨著汽車電子的深入，網關（Gateway）的標配，變得更加多樣化、智能化、門檻也將越來越高。

    網關（Gateway）CAN數(shù)據(jù)開發(fā)領域，開發(fā)難度存在巨大的差異，中國有句傳統(tǒng)，叫在什么山唱什么歌，從這座山出去，不一定會唱那山的歌。意思是汽車零部件供應商，只是獲得指定車型的CAN網關數(shù)據(jù)交互部分協(xié)議，然而市場環(huán)境下，新能源汽車電子控制系統(tǒng)在不同汽車制造廠家裝置的網關（Gateway）位置、數(shù)據(jù)、線束定義、CAN報文、LIN都不同，不少廠家是委外開發(fā)，更有甚者還是組裝廠的搞法，底層核心依舊在國外，到現(xiàn)在還沒有自己的這套系統(tǒng)。而且，大學汽車院多為學術討論為多，實操及具體開發(fā)與整車邏輯控制并沒完全市場化，所以，無論是基于網關（Gateway）控制器的開發(fā)，還是基于CAN/LIN系統(tǒng)的產品，是具有高門檻，長積累的行當，無疑含有廣闊的市場前景。

    電動汽車大量應用網關（Gateway）已經是不爭的事實，速銳得基于新能源汽車CAN總線數(shù)據(jù)的應用也已經被大家認同，只有不斷深耕底層CAN數(shù)據(jù)的汽車電子技術，才能使得汽車在未來的產業(yè)數(shù)字化領域達到世界領先水平。現(xiàn)在汽車網關設計中廣泛采用的美國汽車工程師協(xié)會SAE推薦網絡拓撲結構，大體有三類CAN網絡，一條是500K速率的CAN，用于動力系統(tǒng)、BMS電池管理系統(tǒng)等，關鍵連接對象是發(fā)動機、變速箱、電池組、ABS、助力轉向、安全氣囊控制等，另一條是中速CAN，應用于車身要求較高的系統(tǒng)，還有一條是低速CAN，關鍵連接和控制汽車的外部燈光照明、燈光信號、空調或者其他低速控制單元。大多數(shù)的車型一律采用高速CAN，因為ECU的處理能力在不斷升級，一般大多都采用的500K，里面包括了發(fā)動機、電動機、車身、電池組、底盤及安全，娛樂系統(tǒng)更高級的部分已經采用了以太網。

    以車型網關（Gateway）采集CAN數(shù)據(jù)舉例，長安CS75PHEV的網關位置在方向盤正左邊，需要拆開儀表左邊貼門的裝飾面板，拆掉左邊空調通風口的面板，寶馬5系的網關在主駕駛室平放腳的地板位置，保時捷卡宴的的網關在主駕駛室座椅下方，帕拉梅拉的網關汽油車的在副駕駛，混合動力的可以在后尾箱找到，寶馬摩托車的可以接入到姿態(tài)傳感器，北汽EU5的在副駕駛手套箱右下方，合創(chuàng)新能源的與長安CS75PHEV相近，這個位置比較難拆，新款本田雅閣的在主駕駛左腳踏板上方，特斯拉可以接入扶手箱后邊的端口，長城汽車部分車型在保險盒上方，大眾汽車大多接入油門踏板上方等等。

    以新能源電動汽車門窗控制子系統(tǒng)CAN產品舉例，主模塊上連接有駕駛員門、窗控制面板，可以控制各個電動窗和門，因此，需要確認的CAN數(shù)據(jù)就包括了點火信息、鑰匙狀態(tài)、五門狀態(tài)、天窗狀態(tài)、保險開關和開/關門執(zhí)行狀態(tài)等，為了識別正確的CAN信息數(shù)據(jù)輸入，信息的上升和下降均為毫秒級，模塊在檢測到按鍵輸入后，將發(fā)送對應命令到從節(jié)點，并開啟從節(jié)點。軟件上采取USART實現(xiàn)LIN從節(jié)點通訊協(xié)議，從中檢出主節(jié)點發(fā)送給本從節(jié)點命令，并實施對應動作；實施器件驅動——門鎖電機驅動，電動窗電機驅動及其反饋信號檢測和保護；門區(qū)按鍵/開關狀態(tài)檢測并實施相關控制；環(huán)境溫度及電機溫度檢測。以車燈控制舉例，無論是原車件還是副廠件，都需要接受到中央處理ECU發(fā)來實施指令驅動相關車燈遠光、近光、左轉向、右轉向、示寬燈、霧燈及警示燈等），后燈控制模塊也是一樣的。為此，很多中控臺的控制與改裝件就需要借助原廠CAN協(xié)議來支持他們的產品，實現(xiàn)無縫對接。

    目前，卡脖子的芯片技術正在國產化，基于網關Gateway的車身網絡控制系統(tǒng)CAN數(shù)據(jù)開發(fā)、產品開發(fā)也可以同步實現(xiàn)國內自主開發(fā)與生產，速銳得的成本將大幅低于進口產品，也就不再依賴國外的芯片實現(xiàn)自主正向開發(fā)，在較強的技術和價格競爭優(yōu)勢下，根據(jù)不同產品、不同數(shù)據(jù)、不同應用，可開發(fā)更多新能源電動汽車系列產品，遠銷全球。以常規(guī)的組合開關、中央控制、電動窗、雨刮、照明、門鎖、工況以及基于數(shù)據(jù)開發(fā)出的智能駕駛輔助系統(tǒng)、車隊管理平臺、用車成本管理、工程機械運作等等從產品成本、性價比等同類進口產品相比，具備較強的市場競爭力。

    技術上，接入CAN線，實時獲取汽車的相關數(shù)據(jù)，速銳得根據(jù)汽車CAN數(shù)據(jù)相關值的變化，做出合適的模擬及動作測試，先從小范圍內開始模擬測試，然后再擴大范圍，驗證數(shù)據(jù)可行性及動態(tài)變化。在汽車ACC狀態(tài)、怠速狀態(tài)、熄火休眠前后比對，同步在高轉速、低轉速、平均轉速下查看汽車CAN數(shù)據(jù)變化，無論是原車傳感器，還是其他控制策略峰值。傳感器的難度和CAN總線的難度有差異，因為傳感器的數(shù)值更加靈敏，每秒差不多有300萬個trips，對芯片要求算力也要求極高，特別是DPF、安全氣囊之類傳感器之類高速監(jiān)控的傳感。從50毫秒級的CAN數(shù)據(jù)采集到0.2微秒的汽車傳感器數(shù)值采集與模擬，深入到汽車用的Sent協(xié)議底層，這已經是數(shù)據(jù)開發(fā)深度突破。

    另外，汽車電子化、數(shù)字化是熱點，電子信息技術與汽車制造技術走向深度融合，新能源汽車的電子化水平、網絡化水平、智能化水平都在不斷提高，動力和制動部分控制是很復雜的系統(tǒng)工程，也是汽車中的關鍵技術，這也是為什么無人駕駛的線控系統(tǒng)極度關注這個領域，發(fā)展到自動化控制或者自動駕駛，需要長期的積累，而現(xiàn)在我們要做的就是對抗國外技術標準封鎖，打破壟斷，國產替換。國內基于CAN網絡數(shù)據(jù)的研究與應用都比較晚，大多產品都是學習國外，真正網絡化電子設備和整車產品基礎還是靠引進，速銳得在這個領域沉淀10年，已經具備幾套產品設計的完整架構，相信以后會有越來越多的中國人創(chuàng)造出更新、更好的汽車總線產品。

    這個產業(yè)，和國際優(yōu)異的水平相比，差距還是存在，關鍵表現(xiàn)在中國產商投入度不夠，資本也看不懂、產業(yè)極度依賴科技人才，并需要長期投入；另外，這類創(chuàng)新性產品往往要從整車設計步驟開始，中國的汽車制造廠的商務合作態(tài)勢非常“硬剛”。高端生產力不足，只能在低端做文章，中國汽車制造永遠都處在拼價格，被國外割韭菜的惡性產業(yè)環(huán)境。但新能源汽車正處在一個高速發(fā)展的階段，含有較大的市場容量，市場前景很好，國內外多家廠商要求生產帶CAN總線產品，未來市場潛力極大。