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一文讀懂遠程控制協(xié)議—Remote Control Protocol

發(fā)布人:hiraintech 時間:2024-11-11 來源:工程師 發(fā)布文章

       隨著中央計算+區(qū)域控制的中央集中式架構(gòu)廣泛應(yīng)用,10BASE-T1S技術(shù)逐漸得到各方關(guān)注,總線型及半雙工的特性讓10BASE-T1S在成本和功耗上更占優(yōu)勢。在此基礎(chǔ)上,為了進一步實現(xiàn)中央計算+區(qū)域控制的理念,2023年5月,BMW在OPEN聯(lián)盟TC14的會議中提到了遠程控制協(xié)議Remote Control Protocol(簡稱RCP)的概念。2024年7月,OPEN聯(lián)盟創(chuàng)建了TC18 :Remote Control小組。當前在TC18中各個OEM對這項技術(shù)的討論和關(guān)注度較高。

       RCP是一種輕量級的通信協(xié)議,核心理念是將邊緣節(jié)點控制器中MCU的協(xié)議轉(zhuǎn)換功能遷移至區(qū)域控制器ZCU甚至中央控制器Central ECU中實現(xiàn),從而實現(xiàn)針對邊緣節(jié)點的遠程控制,實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中軟件集中化,邊緣節(jié)點輕量化。

       讓我們想象這樣一個場景:一個執(zhí)行器通過標準SPI接口連接在邊緣節(jié)點的MCU上。當我要控制這個執(zhí)行器執(zhí)行相關(guān)指令時,邊緣節(jié)點必須通過SPI在執(zhí)行器的寄存器0x01中寫入0x0A。

       如果我們采用SOME/IP協(xié)議,信號的傳輸過程是這樣的:區(qū)域控制器將SOME/IP報文發(fā)送至邊緣節(jié)點,邊緣節(jié)點中的MCU解析報文payload中控制執(zhí)行器的信號,并通過SPI修改執(zhí)行器的0x01寄存器。

       這樣做可能產(chǎn)生的風(fēng)險是:如果更換了一個具有其他SPI映射關(guān)系(比如需要在寄存器0x0A中寫入0x0B,寄存器0x10中寫入0x0A)或采用其他接口的執(zhí)行器(比如I2C、UART等),邊緣節(jié)點需要進行更新與修改。但SOME/IP協(xié)議至SPI的轉(zhuǎn)換遠遠不像圖片中展示的一樣簡單。

       如果我們采用RCP,信號的傳輸過程是這樣的:區(qū)域控制器應(yīng)用層下發(fā)的數(shù)據(jù)在RCP Client中轉(zhuǎn)換為SPI格式的指令,并填入RCP協(xié)議的payload中,傳輸至邊緣節(jié)點后,不需要進行額外的轉(zhuǎn)換工作,RCP Server解析payload中的指令即可直接通過SPI控制執(zhí)行器。

       同樣在更換具有其他SPI映射關(guān)系的執(zhí)行器后,僅需要更新ZCU的軟件即可完成適配工作,實現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)中軟件集中化,邊緣節(jié)點輕量化的目的。

       RCP的應(yīng)用不僅體現(xiàn)在單一邊緣節(jié)點的控制上,由于10BASE-T1S支持總線型連接,區(qū)域控制器可以在一條RCP報文中添加多個命令,通過組播的方式實現(xiàn)一條RCP報文控制總線上多個邊緣節(jié)點,或一條RCP報文控制一個邊緣節(jié)點中多個控制器的操作。這一組播操作的具體實現(xiàn)方式還在討論中。

       RCP的協(xié)議字段當前正在TC18中展開討論,并于2024年4月發(fā)布了Draft 0.2版本。值得注意的是,RCP在OSI七層模型中的位置并沒有被確認,即RCP報文視使用場景的不同可能被封裝進不同的協(xié)議中,當前的候選包括了SOME/IP、1722、Google Protocol Buffers等。

       總結(jié)來看,遠程控制協(xié)議是一種輕量化協(xié)議,基于10BASE-T1S實現(xiàn)時簡化了邊緣節(jié)點中MCU的功能,由中央控制器或區(qū)域控制器直接下發(fā)控制指令,實現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)中軟件集中化,邊緣節(jié)點輕量化。

結(jié)語

       經(jīng)緯恒潤作為OPEN聯(lián)盟會員和AUTOSAR聯(lián)盟的高級合作伙伴,長期為國內(nèi)外各大OEM和供應(yīng)商提供涵蓋TCP/IP、SOME/IP、DoIP、AVB、TSN、DDS等技術(shù)領(lǐng)域的設(shè)計和測試咨詢服務(wù),積極研發(fā)和探索車載網(wǎng)絡(luò)前沿技術(shù)的工程應(yīng)用。通過多個項目的實踐經(jīng)驗,已建立了高質(zhì)量、本土化的設(shè)計與測試一體化解決方案,為整車網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)提供可靠支持。

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