基于自動劃分算法提高車載網絡品質

基于自動劃分算法提高車載網絡品質

據估計，現代汽車使用的電控單元（ECU）數目將超過100個，對這些ECU之間相互通信的能力要求也日益增長。傳統的汽車內部通信方式存在線束布置難、可靠性差等問題，使得采用車載網絡實現ECU之間通信變得越來越重要。車載網絡在實現通信時，各ECU之間的通信通過車載網絡節點進行傳輸，由于發射功率以及信道的限制，節點的覆蓋范圍有限，因此需要對車載網絡進行通信區域劃分。當需要與區域外的節點進行通信時，可通過中間節點實現。常用的區域劃分方法為最優工程實踐方法，這種方法需要人工進行劃分，且通信效率較低。為此，提出了一種基于自動劃分算法對車載網絡進行區域自動劃分的方法。

為了實現區域的自動劃分，必須建立相應的劃分標準。通過將通信信息的類型作為劃分標準，將車載網絡劃分為6個區域：第1個區域傳輸汽車診斷信息；第2個區域傳輸車燈控制、電池控制等控制信息；第3個區域傳輸轉向角等主動安全信息；第4個區域傳輸環境傳感器、底盤傳感器等傳感器信息；第5個區域傳輸發動機、變速器等汽車動力系統信息；第6個區域傳輸車載電話、車載娛樂系統信息。需要注意，這些區域的劃分并非完全獨立，各區域之間有重疊的部分。根據各區域通信信息的類型，可以將不同功能的ECU劃分到不同區域內。這不僅可以使每個區域具有獨立的功能，而且能夠最大限度地減少區域間的通信依賴。為了對這種劃分方法進行評價，建立了含有9個不同功能ECU的測試臺，分別利用最優工程實踐方法和自動劃分算法對9個ECU形成的通信網絡進行區域劃分，之后執行41個任務、83種信號的測試。試驗結果顯示：自動劃分算法是一種非常靈活的方法。由于依據通信信息類型進行區域劃分，而較少出現跨區域通信的情況，因此具有更高的安全性和可靠性。此外，使用自動劃分算法還有助于減少ECU通信量。

Nasser Nowdehi et al.2015 IEEE Vehicular Networking Conference,Kyoto Dec.16-18,2015.

編譯：張振偉