1、前言
數據時代,數據為王。車端的網聯(lián)化為汽車行業(yè)的數據時代提供了技術支撐,更多的數據可被收集后上傳“云端”,但是哪些數據需要收集,又是如何上傳的呢?目前來看,車端與“云端”數據交互可簡單地分為兩類,一類是各OEM自行制定的數據交互方案,以用于遠程診斷和將來的“云端計算”等應用場景;一類是以保障公共安全為目的,由國家制定的數據交互標準。GB/T 32960屬于后者,本文將解讀其協(xié)議構成、要求及測試實現(xiàn)方案。
2、GB/T 32960介紹
GB/T32960是電動汽車遠程服務與管理系統(tǒng),標準分為3部分:
- 一為總則,定了電動汽車遠 程 服 務 與 管 理 系 統(tǒng) (以 下 簡 稱 為 系 統(tǒng))的 術 語 和 定 義、系統(tǒng)結構和一般要求;
- 二為車載終端,規(guī)定了電動汽車遠程服務與管理系統(tǒng)車載終端的技術要求和試驗方法(主要包含電氣性能、環(huán)境適應性能、電磁干擾等內容);
- 三為通信協(xié)議及數據格式,規(guī)定了電動汽車遠程服務與管理系統(tǒng)中協(xié)議結構、通信連接、數據包結構與定義、數據單元格式與定義(這個也是本文在后續(xù)展開的內容)。
整個系統(tǒng)總統(tǒng)結構如下所示:
圖1電動汽車遠程服務與管理系統(tǒng)總體結構圖
系統(tǒng)主要包含3部分:
- 一是車載終端,負責采集及保存整車及系統(tǒng)部件的關鍵狀態(tài)參數,并將這些數據上傳到平臺用于后續(xù)處理;
- 二是企業(yè)平臺,由整車企業(yè)自建或委托第三方技術單位,對服務范圍內的電動汽車和用戶進行管理,并提供安全運營服務與管理的平臺;
- 三是公共平臺,由國家、地方政府或其指定機構建立的、對管轄范圍內電動汽車進行數據采集和統(tǒng)一管理的平臺。車載終端采集數據后上傳到企業(yè)平臺,企業(yè)平臺再將必要數據上傳到公共平臺,其中企業(yè)平臺與公共平臺間的數據傳輸要求按GB/T 32960.3的內容執(zhí)行,而車載終端與企業(yè)平臺間的數據可以自定義傳輸,也可以按照GB/T 32960.3附錄B的要求傳輸(內容與平臺間數據基本一致)。
數據整體格式如下所示:
圖2數據包結構和定義
這里主要關注命令單元和數據單元,這2個字段共同決定了數據內容是包含什么,比如命令標識0x5表示平臺登入,0x2表示實時信息上報。
再以比較重要的實時信息上報數據展開,其數據單元格式如下:
圖3實時信息上報數據格式和定義
其中信息類型標志表示了隨后的信息體所攜帶的數據分組,分組的定義如下:
圖4信息類型標志定義(部分)
再以信息體類型標志0x1整車數據為例,其定義的信息體數據如下:
圖5整車數據格式和定義(部分)
更詳細的數據定義請參考GB/T 32960.3規(guī)范,這里就不再贅述,簡化的數據示例如下:
圖6簡化數據格式示例
3、GB/T 32960測試開發(fā)
實現(xiàn)了GB/T 32960的策略后,一個十分關鍵的問題就是如何保證上傳數據的準確性。不正確的數據會導致錯誤的算法、非預期的監(jiān)控結果等等,不管是對于系統(tǒng)優(yōu)化還是行業(yè)監(jiān)管來說都可能產生非常不利的后果。我們期望在車輛有各種工況的情況下,能夠把相應的數據同步給服務器,達到源端數據和目標端數據的一致性。針對車載終端的測試系統(tǒng)如下:
圖7測試系統(tǒng)圖
通過CANoe對車載終端進行數據仿真,車載終端將采集到的數據上傳到企業(yè)平臺,CANoe再從企業(yè)平臺將上傳的數據下載解析,通過比對仿真數據和上傳數據來判斷整個數據上傳是否存在問題。
由于車輛的信息也需要被保護,所以企業(yè)平臺的數據會做加密處理,也可能只在內網開放測試接口,因此CANoe也需要實現(xiàn)對企業(yè)平臺的登錄登出、數據的加解密,以及從內網下載數據。如果內網可以通過測試電腦登錄那么測試工程與外網是大體一致,如果需要通過車載終端連接內網,那么下載方式需要做相應調整,兩種方式的實現(xiàn)示意圖如下。
圖8兩種數據下載邏輯
這兩種方式也因為其實現(xiàn)邏輯存在各自的優(yōu)劣點:
- 方式一,由于數據仿真是通過VN通信接口卡進行發(fā)送,所以仿真數據的抓取是直接通過CANoe實現(xiàn),但是由于數據下載是通過PC網卡實現(xiàn),下載數據的抓取需要通過其他軟件實現(xiàn),并且要能與CANoe的仿真協(xié)同數據抓取的時間段,便于后續(xù)分析,這種方式分開了仿真和上傳的數據,需要額外同步時間戳,且存在開發(fā)上的難度。
- 方式二,由于數據仿真和數據下載都是通過VN通信接口卡執(zhí)行,所有數據的抓取都可以通過CANoe直接實現(xiàn)并且時間戳是對齊的,但是由于下載數據是通過車載終端進行路由,本身對于原有系統(tǒng)產生了干擾,降低了可靠性和穩(wěn)定性,可能會增加問題排查以及測試執(zhí)行的難度。
北匯當前在一套測試工程中將這兩種方式都進行了實現(xiàn),可以很方便地自由切換,根據企業(yè)平臺的接口方式和網絡狀態(tài)來靈活選擇用哪種方式進行測試。
在獲取了上傳的數據后,對數據進行解密、解析后得到相應的結果,解析結果的示例如下:
圖9 GB/T 32960數據解析結果示例
通過對車載終端注入各種仿真數據(臨界值、無效值、非法值等),并獲取相應仿真數據下從企業(yè)平臺下載的數據,二者進行比對,驗證車輛上傳的數據到公共平臺的準確性,部分測試用例如下:
圖10測試工程截圖及部分GB/T 32960測試用例報告
測試結果的示例如下:
圖11測試結果示例
4、總結
除了本文所介紹的GB/T 32960外,如前言所述,還有各OEM為數據交互制定的自有協(xié)議,數據“路徑”不僅僅是車載終端上傳的數據,還可能包括子網的控制器通過諸如埋點協(xié)議等傳遞給車載終端的數據,而且由于很多數據不是車內網絡的原始數據(比如由原始數據通過定義的邏輯,運算等得到的生產用數據),所以,數據完整性、準確性和及時性很重要。
北匯信息專注于汽車電子測試,本次為大家簡單介紹了GB/T 32960協(xié)議及其測試開發(fā)的相關實踐,同時,我們也已開展了針對OEM自有數據交互協(xié)議的測試開發(fā),更多詳細的內容歡迎垂詢和溝通,共同探討。
注:文中部分圖片來源于GB/T 32960,部分圖片來源于Vector。
參考文獻
[1] GB/T 32960.1-2016 電動汽車遠程服務與管理系統(tǒng)技術規(guī)范 第1部分:總則
[2] GB/T 32960.2-2016 電動汽車遠程服務與管理系統(tǒng)技術規(guī)范 第2部分:車載終端
[3] GB/T 32960.3-2016 電動汽車遠程服務與管理系統(tǒng)技術規(guī)范 第3部分:通信協(xié)議及數據
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