标准立项 |《车载时间敏感网络中间件通用要求》

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  刘璟 liujing@china-icv.cn  

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• 中国汽车工程学会 标准管理部：

  吴文强 wwq@sae-china.org

  18526626978（同微信）

   

一、标准发起单位

北京邮电大学、国汽（北京）智能网联汽车研究院有限公司、东风柳州汽车有限公司、岚图汽车销售有限公司、武汉路特斯汽车销售有限公司、上海鲲宜软件技术有限公司、北京车和家信息技术有限公司（理想汽车）、中国第一汽车集团有限公司、华为技术有限公司、江苏省未来网络创新研究院、网络通信与安全紫金山实验室、清华大学深圳国际研究生院、北京交通大学、北京理工大学、广州小鹏汽车科技有限公司、国汽智控（北京）科技有限公司、工业和信息化部电子第五研究所 、中国汽车工程研究院股份有限公司、中兴通讯股份有限公司（排名不分先后）

二、标准简介

随着智能网联汽车自动驾驶系统的演进，汽车电子系统正变得越来越复杂，对数据传输和后续处理能力提出了更高要求，将延时预测和带宽保证上升至更加重要的位置。汽车电子电气架构设计人员正在通过高性能网络-车载以太网，以及确定性时延和可保证的带宽等特性，解决大数据传输和处理的问题。时间敏感网络（Time-Sensitive Networking，TSN）隶属于OSI（Open System Interconnection，开放式系统互联通信）七层模型的第二层，属于数据链路层的内容。TSN是增强型以太网扩展集，实现低时延、低抖动传输网络的标准集合。TSN引入时间触发式以太网的理念，能满足高级别自动驾驶汽车控制类数据传输的超低时延要求。

车载时间敏感网络中间件（车载TSN中间件）承载基于SOME/IP（Scalable service-Oriented Middleware over IP）、DDS（Data Distribution Service）等车载通信协议的功能；支持与TSN控制程序进行交互，实现对TSN网络资源感知、管理、配置和控制的能力。车载TSN中间件和SOME/IP、DDS、TSN网络、TSN网络控制程序之间的逻辑框架如图1所示。

图1 车载时间敏感网络中间件逻辑框架

本标准基于IEEE TSN工作组发布的TSN标准，结合SOA架构和高级别智能网联汽车车载网络通信需求，适配车载数据分发协议和实时操作系统。标准内容包括功能要求、关键模块技术要求、性能要求、安全和管理要求。它将满足新型电子电气架构设计对车载时间敏感型应用的需求，实现车载网络设计的灵活性、可靠性和安全性, 为新型电子电气架构的设计和规划提供技术支撑。

本标准主要内容如下图2所示。

图2 《车载时间敏感网络中间件通用要求》主要内容

本标准是国内首次定义车载TSN中间件的标准，属于新型电子电气架构设计重要组成部分，可填补相关国际标准的空白。本标准研究成果将嵌入智能汽车SOA架构（Service-Oriented Architecture，面向服务的架构），极大降低车载TSN配置流程，打通汽车应用层APP与数据链路层TSN网络之间通信传输路径，满足SOA架构中数据传输需求，填补AUTOSAR AP等常用SOA架构中不支持TSN功能的能力空白。为汽车电子、网络通信、计算机、人工智能等不同领域的工作人员提供一份使用TSN的参考。