前言
在現代汽車研發中，車載網路的複雜性日益增加，帶來了一系列挑戰： 如何全面測試通訊路徑和協定？ 如何從海量數據中提取有價值的資訊以優化車輛性能？ 如何在控製成本的同時提高測試的彈性？ 宏虹車載乙太網路數據擷取方案透過模擬ECU和資料擷取模組，提供了一個成本效益高且靈活的測試環境，有效解決了這些問題。
一、方案架構
宏虹車載乙太網路數據擷取方案融合宏虹乙太網路轉換器、擷取模組、CAN轉乙太網路閘道、CAN介面卡擷取設備以及宏虹車載乙太網路ANDi軟體，實現了車載網路中各ECU之間的數據包捕獲，透過宏虹PCAN-View和宏虹ANDi軟體汽車ECU向網路中類比發送封包和SOME/IPCAN報文。方案架構如下：
1.宏虹車載乙太網路轉換器
👉 宏虹100/1000BASE-T1車載乙太網路轉換器，在車載乙太網路訊號應用中提供了可靠的訊號轉換和資料傳輸解決方案，是車載乙太網路與PC系統之間的新一代實體層轉換設備。
2、宏虹車載乙太網路擷取模組
👉 宏虹千兆車載乙太網路擷取模組，在不干擾原始網路的情況下捕捉千兆車載乙太網路流量。
3、兩台PC
一台運作👉 宏虹ANDi軟體，另一台透過👉 宏虹PCAN-View軟體發送CAN報文並同時完成資料擷取與記錄。
4.宏虹PCAN-USB
👉 高性價比1路CAN轉USB接口，可選配隔離或不帶隔離的型號。
5.宏虹CAN轉乙太網路網關
其中宏虹PCAN-USB和宏虹PCAN-View軟體模擬車輛中支援CAN協定的ECU，PC2類比支援SOME/IP協定的ECU，可透過宏虹ANDi軟體發送SOME/IP封包。
此方案可實現在不干擾車載ECU之間正常通訊的情況下，完成所有ECU流量捕獲並即時記錄，此方案中兩個ECU之間需要進行通訊，在PC1上透過宏虹PCAN-View軟體會持續給PC2發送乙太網路幀，PC2也透過宏虹ANDi軟體的Traffic Generator模組向CAN乙太網路傳送乙太網路封包。
PC1連接擷取模組透過宏虹ANDi軟體的Pcap Recorder模組將所有資料記錄到.pcapng檔案中，如上圖所示，同時可以給予該記錄檔案透過宏虹ANDi軟體的Pcap Player模組將擷取到的所有資料重新註入到車載網路中。
二、發送SOME/IP報文
宏虹ANDi軟體具有強大的封包建立和傳送功能，可透過Traffic Generator或Scripts等多種形式定義封包並透過指定連接埠進行傳送，如下圖所示，可透過Traffic Generator模組建立SOME/IP封包，直接在屬性欄設定MAC位址、IP位址、SOMEIP 資料庫、VLAN、傳輸通訊
除了透過封包建立模組建立SOME/IP封包，宏虹ANDi軟體也提供透過Scripts的方式建立SOME/IP封包，宏虹ANDi軟體包含對應SDK接口，可以透過Python完成封包的定義、傳送、接收、解析等等流程，例如可以透過下列例程建立SOME/IP訊息並從指定連接埠發送。
三、類比DoIP服務
不依賴宏虹ANDi軟體，兩台PC透過擷取模組直接相連，省去了CAN通訊網路。利用開源的DoIP協定棧，在應用層實作了模擬兩台支援DoIP協定的ECU之間的通訊。其中，PC1扮演客戶端角色，PC2則作為服務端，以實現PC1向PC2請求煞車相關資料的功能。兩台PC均需設定Python運作環境，安裝流程十分簡便，僅需下載並安裝最新版本的Python3。以下是服務端的運作流程：
1.用VScode開啟工程：下圖紅色框中為專案工程文件，兩台PC都需要開啟專案，PC2運行藍色框中的doipserver.py，PC1執行藍色框中的doipclient.py。
2.服務端運作之後在連接埠13400監聽是否有客戶端索取DoIP服務，客戶端運作之後向該埠索取相關服務，通訊連接，將在控制台終端看到客戶端與服務端之間的通訊成功建立。
隨著技術的不斷進步，宏虹車載乙太網路數據採集方案為汽車產業提供了一種創新的測試和診斷方法。透過模擬ECU和利用宏虹ANDi軟體的強大功能，該方案不僅增強了數據擷取和分析的能力，還透過模擬DoIP服務展示了開源技術在汽車通訊領域的應用潛力。這種靈活、高效的解決方案，無疑將推動汽車製造商在研發和測試過程中實現更高的效率和更優的性能。
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