奥迪A8D5的车载网络通信喉舌:J533的技术迭代、必然、技术变化、不停地将诊断防火墙引入奥迪网关的概念是奥迪车载网络通信系统的第一个。只是开始。

相信随着智能驾驶、自动驾驶,今后引入车内网络防火墙概念的汽车会越来越多。奥迪A8D5的网络防火墙只是雏形。例如,为了关闭防火墙,必须启用修复模式。今后,车内移动互联技术与汽车的结合将更加深入和紧密,车内网络安全必将成为与交通安全密不可分的重要安全领域技术主题。

在车辆网络安全领域,奥迪再次走上了前列。

——珠穆朗玛峰

数据总线诊断接口J533

概述

数据总线诊断接口J533(网关)是标准控制单元,车上肯定有。

在Audi A8(型号4N)中,数据总线诊断接口J533位于后排座位下的中间位置。通过诊断地址代码0019,可以从车辆诊断仪调用数据总线诊断接口J533。

网关执行以下功能:

网络系统网关;

FlexRay总线控制器;

主控制器诊断

低压电源网络(12V)电源管理器;

中压供电网络(48V)电源管理器;

各种connect-服务的接口。

网关必须使用如下所述的数据总线系统:

混合式CAN总线;

舒适的CAN公交车;

舒适的CAN公交车2;

信息娱乐CAN总线;

仪表盘CAN总线;

CAN总线扩展

FlexRay公交车;

诊断CAN总线

以太网。

网关不使用以下总线:

模块化信息娱乐CAN总线;

MOST-公交车。

网关是以下设备的LIN-bus主控制器:

电池监测和控制装置J367

多功能方向盘控制装置J453

诊断防火墙

96533-诊断防火墙

Audi A8 (Typ 4N)在发布时引入了数据总线诊断接口J533的新安全功能——诊断防火墙,以避免在行驶过程中影响车辆的敏感数据。

存储在J533内的“白名单”用于控制在诊断防火墙操作中可以通过哪些服务。

基本原则如下:

所有读取服务都将被许可,所有写入服务都将被阻止。

一旦车辆超过200公里,这个诊断防火墙将首次激活。

该功能今后还将用于奥迪的其他车型。

96533-诊断防火墙原理示意图

诊断防火墙白名单:

诊断登陆。

读取错误内存

读取测量值。

读取识别资料

删除故障存储

启用/禁用运输模式

所有网关服务。

防火墙拦截服务诊断:

启用执行元素

执行首选项

更换控制单元

验证软件管理(SVM)控制设备的配置。

使用 ODIS进行诊断时

断登陆时, 会有诊断防火墙已激活的提示。

可从数据总线诊断接口J533的测量值中读取诊断防火墙的状态。

车辆诊断仪上会出现下述信息:

这个图上文字的意思是:

当前诊断防火墙已激活, 建议关闭诊断防火墙。

请打开发动机舱盖。

诊断防火墙状态:

已激活

诊断协议之变

▼ 通过CAN总线来诊断

由于以前车辆诊断都是通过CAN-总线来进行的, 因此通过网关而到车上控制单元的数据传输速度就被限制为最高1Mbit/s。

CAN-总线技术的数据传输速率不能再高了。 因此, FlexRay总线的传输速度(10 Mbit/s) 在诊断或者软件升级时就利用不上。

▼ DoIP – 通过因特网协议来诊断

另加上以太网连接, 就可以完全利用FlexRay总线的带宽了。 这在发动机控制单元和变速器控制单元配置参数时尤其具有意义。 另外,现在还可以同时配置CAN总线控制单元的参数。 要想利用以太网连接, 配备有WLAN-技术的车辆诊断仪需要使用诊断接口VAS 6154。

诊断仪硬件方面所需的其它线, 在Audi Q7 (车型 4M)上市时就已经有了,这款Audi Q7 是MLBevo 系列的第一种车型。

连接到诊断接口上的线, 其颜色和横截面积与FlexRay-线是相同的, 但其任务是实现以太网连接。

▼ 可选子网运行

动因

现在的车辆上的控制单元数目是越来越多了, 那么相应的对电能的

需求也就越来越大了。 为了适应这个发展趋势, 就将很多系统设计成按需控制式的了, 就是说: 相关的系统仅在需要时才会进入使用状态。 在以前, 当车辆处于工作状态时, 所有控制单元都处于活跃状态, 都参与总线通讯, 由于这些控制单元一直处于待命状态, 这就需要消耗很多电能了。

在将来, 各种控制单元(不论它们连接在哪个总线系统上) , 均可组合成不同的子网。 子网中的控制单元只要是不需要, 就可保持在关闭状态,如果需要则可被激活。 这种技术就可以节约电能了。 因此, 这就需要有智能收发器了, 该收发器仅在接收到相应信息时才会激活控制单元。

在新Audi A8 (车型 4N)上, 首先设计了一个“十控制单元” 的子网工作模式。

▼ 帧识别

在没有可选子网工作模式的网络拓扑结构中, 控制单元可识别出2中状态。

总线空闲 – 那么控制单元也就不工作;

数据总线已激活 – 那么控制单元也会工作并消耗电能。

在带有子网工作模式的网络中, 所选的控制单元是配备有收发器, 该收发器有帧识别模式, 就是说: 控制单元还能识别第三种状态。

数据总线已激活

–但是控制单元仍是不工作, 因为收发器没有识别出唤醒信息(还没有识别到用于唤醒控制单元的数据帧)。

可选子网工作模式对售后服务方面无任何影响。 在诊断登陆时, 所有控制单元都会被唤醒, 这就保证了车辆诊断仪与控制单元之间的通讯了。

【全文完】

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