新能源電動汽車（帶網(wǎng)關(guān)Gateway）車身網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)CAN數(shù)據(jù)開發(fā)趨勢

隨著國內(nèi)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(wǎng)絡(luò)，大部分的車型已經(jīng)配備了網(wǎng)關(guān)（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(chǎn)新能源車、自主品牌都支持網(wǎng)關(guān)（Gateway）車身網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)。

起步比較晚的中國，也開始慢慢爬坡，相關(guān)的CAN總線數(shù)據(jù)研究已經(jīng)脫胎換骨，從院校走向市場，實現(xiàn)真正的網(wǎng)絡(luò)電子化、汽車數(shù)字化、智能化。在汽車內(nèi)部的CAN/LIN總線技術(shù)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(yīng)用?；谛履茉窜嚨漠a(chǎn)品逐漸鋪開，新能源汽車CAN數(shù)據(jù)必然是一項朝陽產(chǎn)業(yè)，有著無限前景，在中國普及和應(yīng)用將隨著汽車電子的深入，網(wǎng)關(guān)（Gateway）的標配，變得更加多樣化、智能化、門檻也將越來越高。

網(wǎng)關(guān)（Gateway）CAN數(shù)據(jù)開發(fā)領(lǐng)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(yīng)商，只是獲得指定車型的CAN網(wǎng)關(guān)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(wǎng)關(guān)（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(shù)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(wǎng)關(guān)（Gateway）控制器的開發(fā)，還是基于CAN/LIN系統(tǒng)的產(chǎn)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(yīng)用網(wǎng)關(guān)（Gateway）已經(jīng)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(yīng)用也已經(jīng)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(shù)，才能使得汽車在未來的產(chǎn)業(yè)數(shù)字化領(lǐng)域達到世界領(lǐng)先水平?，F(xiàn)在汽車網(wǎng)關(guān)設(shè)計中廣泛采用的美國汽車工程師協(xié)會SAE推薦網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)，大體有三類CAN網(wǎng)絡(luò)，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(guān)鍵連接對象是發(fā)動機、變速箱、電池組、ABS、助力轉(zhuǎn)向、安全氣囊控制等，另一條是中速CAN，應(yīng)用于車身要求較高的系統(tǒng)，還有一條是低速CAN，關(guān)鍵連接和控制汽車的外部燈光照明、燈光信號、空調(diào)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(jīng)采用了以太網(wǎng)。

以車型網(wǎng)關(guān)（Gateway）采集CAN數(shù)據(jù)舉例，長安CS75PHEV的網(wǎng)關(guān)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(diào)通風口的面板，寶馬5系的網(wǎng)關(guān)在主駕駛室平放腳的地板位置，保時捷卡宴的的網(wǎng)關(guān)在主駕駛室座椅下方，帕拉梅拉的網(wǎng)關(guān)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(chǎn)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(guān)和開/關(guān)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(yīng)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(yīng)動作；實施器件驅(qū)動——門鎖電機驅(qū)動，電動窗電機驅(qū)動及其反饋信號檢測和保護；門區(qū)按鍵/開關(guān)狀態(tài)檢測并實施相關(guān)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(qū)動相關(guān)車燈遠光、近光、左轉(zhuǎn)向、右轉(zhuǎn)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(chǎn)品，實現(xiàn)無縫對接。

目前，卡脖子的芯片技術(shù)正在國產(chǎn)化，基于網(wǎng)關(guān)Gateway的車身網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)CAN數(shù)據(jù)開發(fā)、產(chǎn)品開發(fā)也可以同步實現(xiàn)國內(nèi)自主開發(fā)與生產(chǎn)，速銳得的成本將大幅低于進口產(chǎn)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(shù)和價格競爭優(yōu)勢下，根據(jù)不同產(chǎn)品、不同數(shù)據(jù)、不同應(yīng)用，可開發(fā)更多新能源電動汽車系列產(chǎn)品，遠銷全球。以常規(guī)的組合開關(guān)、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(chǎn)品成本、性價比等同類進口產(chǎn)品相比，具備較強的市場競爭力。

技術(shù)上，接入CAN線，實時獲取汽車的相關(guān)數(shù)據(jù)，速銳得根據(jù)汽車CAN數(shù)據(jù)相關(guān)值的變化，做出合適的模擬及動作測試，先從小范圍內(nèi)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(zhuǎn)速、低轉(zhuǎn)速、平均轉(zhuǎn)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(jīng)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(shù)與汽車制造技術(shù)走向深度融合，新能源汽車的電子化水平、網(wǎng)絡(luò)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(guān)鍵技術(shù)，這也是為什么無人駕駛的線控系統(tǒng)極度關(guān)注這個領(lǐng)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(shù)標準封鎖，打破壟斷，國產(chǎn)替換。國內(nèi)基于CAN網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的研究與應(yīng)用都比較晚，大多產(chǎn)品都是學習國外，真正網(wǎng)絡(luò)化電子設(shè)備和整車產(chǎn)品基礎(chǔ)還是靠引進，速銳得在這個領(lǐng)域沉淀10年，已經(jīng)具備幾套產(chǎn)品設(shè)計的完整架構(gòu)，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(chǎn)品。

這個產(chǎn)業(yè)，和國際優(yōu)異的水平相比，差距還是存在，關(guān)鍵表現(xiàn)在中國產(chǎn)商投入度不夠，資本也看不懂、產(chǎn)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(chǎn)品往往要從整車設(shè)計步驟開始，中國的汽車制造廠的商務(wù)合作態(tài)勢非常“硬剛”。高端生產(chǎn)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(chǎn)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(nèi)外多家廠商要求生產(chǎn)帶CAN總線產(chǎn)品，未來市場潛力極大。