汽車網關_汽車網關控制器主要功能

在汽車電子電氣架構中，網關是一個至關重要的組件。它就像是汽車內部網絡的“翻譯官”，負責在不同類型的網絡之間進行協議轉換、數據交換以及故障診斷等工作。網關的存在使得數據能夠在車輛內部的多個網絡中安全可靠地進行傳輸，這對于確保車輛的正常運行至關重要。

一.網關的主要功能

1.協議轉換

網關負責協調不同結構特征的總線網絡和其他數據網絡之間的協議轉換，使得數據能夠在不同的網絡環境中流通。

2.數據交換

網關負責在各個網絡段之間路由信號和消息，以控制路由定時。它能夠確保ECU能夠獲得正確操作車輛所需的信息。

3.故障診斷

網關還承擔著故障診斷的任務，能夠在數據傳輸過程中發現并報告錯誤，從而保障網絡的穩定運行。

4.網絡安全

網關是汽車網絡安全的一道“防火墻”，可以大幅減少網絡攻擊的風險。它通過物理隔離和協議轉換，防止車輛被盜和重要信息丟失。

5.信號路由和網絡管理

網關具有轉發消息的功能，對總線消息狀態做好診斷；實現信號在不同消息間的映射；進行網絡狀態監控和統計、錯誤處理、睡眠喚醒等。

二.網關的種類

根據其功能和安裝位置，網關可以分為中央網關和局域網關。中央網關可以在發動機控制單元、轉向系統和駕駛輔助系統等多個居于之間進行可靠的數據傳輸，而局域網關則負責其負責的域內的控制單元(ECU)的數據傳輸。

三.網關的發展趨勢

隨著汽車智能化、網聯化的快速發展，網關的功能也在不斷提升。例如，新一代的車內核心網關需要具備高性能處理能力，以支持高帶寬的汽車應用程序和關鍵的安全功能。此外，中國芯也正在逐步“出線”，例如芯馳科技與一汽集團研發總院合作開發的G9X中央網關芯片，這款芯片不僅能夠處理異構網絡數據傳輸和交互，還內置了HSM，支持安全啟動、OTA、V2X等多種未來車載安全應用的需求。

四.汽車網關的作用

汽車網關在汽車電子電氣架構中扮演著核心部件的角色，它是車內網絡的樞紐，承擔著數據傳輸、安全防控、遠程診斷等功能。以下是汽車網關的主要作用：

1. 數據傳輸和網絡管理

汽車網關負責協調不同結構特征的CAN總線網絡和其他數據網絡之間的協議轉換、數據交換、故障診斷等工作。它確保了ECU能夠獲得正確操作車輛所需的信息，順暢的數據傳輸對于車輛的正常運行至關重要。網關必須以低延遲和低抖動提供任何到任何網絡的通信。

2. 協調和優先級設定

網關協調各個模塊之間的信息傳輸，對于各個電腦模塊所發送的數據，根據數據的輕重，進行優先選派原則。這是因為車輛中各個模塊所屬的總線傳輸速度不一樣，所以在信息交換的時候，網關會對其發送的數據進行增加傳輸速度或減少傳輸速度，以確保數據的及時傳遞。

3. 安全防控和遠程診斷

網關作為防火墻，控制外部接口（如互聯網）對車輛內部網絡的訪問，控制車輛網絡中哪些節點可以相互通信。此外，網關還提供功能域隔離，例如，在不可信的信息娛樂系統和可信的安全關鍵系統之間。它還負責網絡狀態監測與統計，錯誤處理、休眠喚醒等工作，有助于車輛的遠程診斷和維護。

4. 信號路由和錯誤糾正

網關具有轉發報文的功能，并對總線報文狀態進行診斷。它實現信號在不同報文間的映射，這對于不同模塊之間的通信至關重要。網關是協調這些模塊之間的正常通信，并糾正大多數錯誤的信號，避免了通信混亂。

5. 總線技術的關鍵角色

網關使用的網關電腦，也就是總線技術。網關計算機負責接收來自車輛的各種信號，那些不能被計算機直接接收的信號可以被網關計算機接收。網關計算機在汽車和網絡中起著關鍵作用，它的安裝位置大多在儀表電腦后面。

綜上所述，汽車網關作用是多方面的，在汽車電子電氣架構中扮演著舉足輕重的角色，它的作用不僅負責數據傳輸和網絡管理，還承擔著安全防控、遠程診斷、信號路由和錯誤糾正的任務，更是保障車輛網絡安全、穩定運行的關鍵組件。隨著技術的不斷進步，我們期待汽車網關在未來能夠帶來更多的創新和突破。