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《吉林大学》 2012年
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车载CAN节点的ICMPv6协议研究

黎简  
【摘要】:随着近些年汽车电子技术的快速发展,汽车电子化成本在制造成本中的比例逐年攀升,汽车电子化技术成为衡量一个汽车制造水平的重要标准之一。随着对汽车安全性人性化要求的逐渐提高,汽车电子产业中除了影响汽车性能的机电结合的汽车电子产品以外,如何通过连接进入移动互联网,以实现汽车中各个部件的状态的实时监控,如何给用户提供更方便友好的使用体验,是汽车电子化技术中的重要部分。 本文的内容,以《基于车载系统的Ipv6的车载信息系统的研究与产业化项目》为背景,此项目主要实现的功能是实现远程服务器对车载CAN节点的命令控制以及给GPS导航设备发送路况信息等。此项目的设计部分包括:远程服务器部分、车载网关部分和CAN总线部分,为了实现在未来互联网中本项目的可用性和可扩展的可能,在整个项目中的远程服务器,车载网关,以及CAN总线中的节点都拥有自己独立的Ipv6地址,用以实现Ipv6协议的通信,数据包封装在UDP中以进行数据交换。在如今Ipv6协议的过渡阶段,设计了隧道模式(Ipv6over Ipv4)的过渡方案,为了屏蔽Ipv6协议和CAN总线协议的不同,设计了车载网关中的模块以及虚拟CAN节点的通信机制,即对每个CAN总线中的实际节点在车载网关中通过设计一个结构链表来保存所有实际CAN节点的CAN总线Index和Ipv6地址,从而完成从远程服务器到CAN节点的通信过程。这个通信过程可以提供对车上车灯车锁CAN节点的控制,以及给车辆进行实时的路线规划提供实时的路网信息。 在这个通信过程中,当远程服务器向CAN节点发送第一个UDP数据报文时,在此报文到达车载网关之后,网关的协议栈分析这个接收进来的数据报文的目的Ipv6地址时发现没有此CAN节点对应的链路层地址,按照ICMPv6协议规定,需要向下给此节点发送一个邻节点发现报文用以获取链路层地址,等待此CAN节点的邻节点通告报文的回应。由于实际CAN总线的带宽限制以及实际CAN节点的硬件条件,实际CAN节点无法对这样的控制报文进行处理,因此设计了一个车载CAN节点的代理机制来完成这个过程,这个设计包括在车载网关的中设计了PACKET模块,用来截获发送给CAN节点的ICMPv6协议的报文,以及在与CAN总线接口对应的网络驱动程序中,将此包进行分析和回应,完成这个Ipv6地址邻节点发现和应答的通信的过程;同时,对于在Ipv6协议中的每个节点,都要求可以实现ICMPv6协议的ping命令用来实现简单的连通性检测,ping命令的过程是通过远程服务器向车载CAN节点发送一个回显请求的报文到达网关,网关代替车载CAN节点发送一个回显应答的报文来完成的。这些通信过程的实现为车载CAN节点提供了有意义的ICMPv6协议服务,给整个项目的通信过程进行了完善和扩展。
【学位授予单位】:吉林大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:TP393.04

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