?CAN通讯系列20 – PN是什么？

mizhongquan

CAN通讯系列16- CAN网络唤醒过程是怎样的？


CAN通讯系列17- CAN NM的几个重要概念

CAN通讯系列18- CAN NM状态机怎么跳？

CAN通讯系列19- NM在干什么？休眠唤醒

前面几篇文章已经介绍AutoSAR NM，以全局网络管理的视角来进行的。而本文将结合汽车电子电器架构的发展，举一个实例来介绍一种局部网络管理的概念。

1 汽车电子电器架构的发展  


传统的汽车电子电器架构中，各功能模块独立存在，使用独立的控制器进行控制。但随着汽车电子系统的增加和复杂化，OEM和供应商倾向于采用高度集成的架构。这种架构使用少量的区域控制器，统一管理各个功能模块，减少了连接线束和连接器的数量，提高了系统的可靠性和性能。近年来，中央计算架构也越来越流行，这种架构通过一个中央计算平台来集成和管理各功能模块的控制，实现高级别的功能和性能，提高了智能化和互联性。总体情况正朝着博世对未来汽车电子电气架构发展趋势方向快速发展。

Source：博世对未来汽车电子电气架构发展趋势随着电子电器架构的发展，网络管理也从OSEK NM到 AutoSAR NM，发展到PN（Partial Networking）与它们结合使用。其中，OSEK NM提供了一种分布式控制器网络管理的方法，使控制器能够通过总线进行通信和协调；OSEK NM主要用于传统的汽车电子系统，如发动机控制单元、制动系统等。AUTOSAR NM（Network Management）定义了在AUTOSAR架构下控制器网络管理的方法和接口。它提供了一种标准化和可重用的方式来定义控制器网络通信协议和配置策略。PN（Partial Networking）是一种节能的控制器网络管理技术，它主要应用于电动汽车和混合动力汽车等环境中。PN允许在汽车电子系统中的某些控制器进入低功耗模式，以节省能源。PN技术需要实现控制器之间的即时通信，并在需要时将控制器唤醒或切换到活动模式。   下文就结合当今流行的汽车电子电器架构（如下图），来介绍PN与AutoSAR NM如何结合使用来实现网络管理。


Source：一文看懂第三代E/E架构 - 知乎 (zhihu.com)

2 PN（局部网络管理）  
先了解PN网络管理的概念，PN是一种控制器的低功耗模式的网络管理方法，其目标是通过在系统中某些控制器进入低功耗模式来降低整个车辆电子系统的能源消耗。当特定的条件满足时（例如车辆停车、高压下电、特定功能不使用时），PN允许相应的控制器进入休眠或睡眠模式，从而减少能量消耗和电池的使用。当这些控制器需要被唤醒时，PN可以通过网络或总线发送相应的信号以使其恢复活跃状态。这意味着PN网络管理要求控制器之间具备即时通信的能力，以便在需要时能够迅速唤醒控制器或切换其状态。   再结合现在流行的汽车电子电器架构来详细解释下，如下所示：

上图示意部分的整车拓扑，该拓扑中有4个区域控制器(ZCUF, ZCUB, ZCUL和ZCUR), 每个区域控制器域内有一个或多个子控制器，具体定义见上图。假设区域控制器和子控制器都有使用CAN通讯。假设整车休眠唤醒表的部分唤醒功能如下定义：


当使用全局网络管理策略时，对于唤醒功能1，ZCUF会唤醒自身网段的同时，唤醒ZCUL和ZCUB（因为唤醒功能1需要ECU3和ECU6的参与）；同样地，对于唤醒功能2，ZCUR会唤醒自身网段的同时，唤醒ZCUF和ZCUB（因为唤醒功能1需要ECU2和ECU5的参与）。   


此时这两种场景，对于唤醒功能1，ECU4和ECU5也被唤醒，但它俩并不需要参与工作；对于唤醒功能2，ECU1和ECU6也被唤醒，同样地，它俩也不需要参与工作。

想象一下，如果每种场景下都存在不需要工作的ECU被唤醒，这意味着多余的能量消耗。这时肯定会想：是否有什么方法可以避免这种多余的耗能。在这样不断优化产品或功能的思路驱使下，PN的概念就被提出，如何定义针对这样的场景更优的网络管理策略，目标是只唤醒需要参与的ECU，定义如下：

对于唤醒功能1，通过ECU1先唤醒ZCUF，然后让ZCUF唤醒ZCUL和ZCUB，最后ZCUL唤醒域内的ECU3（ECU4可能也会被唤醒，因为它与ECU3在同一网段，取决于它的网络管理配置），ZCUB唤醒域内的ECU6；对于唤醒功能2，通过ECU7先唤醒ZCUR，然后让ZCUR唤醒ZCUF和ZCUB，最后ZCUF和ZCUB分别唤醒各自域内的ECU2和ECU5。ok! 这就是PN的概念，精准定位到哪个控制器需要被唤醒，在汽车研发过程中，网络管理策略通常由整车电子电器架构部门负责，而休眠唤醒场景的定义则需要各个功能开发负责人来输入。3 小结到此，就通过上面这个例子介绍局部网路管理的一种概念，就目前了解下来，可能具体的实现方式会有所差别，比如 Autosar网络管理：Partial Network基础 所提到的方式，本系列文章将不会再详细讲解，可以参考开心果Need Car的PN系列好文。

huangguang

针对上述问题，以下为专业的回复：

CAN通讯系列中提到的PN，是指参与节点（Participating Node）的简称，它在CAN通信中代表了网络中的一个设备或模块。关于CAN通讯的唤醒过程，其基本原理是节点通过发送特定的帧格式来唤醒网络中的其他节点。当网络处于休眠状态时，一个节点发送一个唤醒帧，其他节点收到后响应并转入激活状态。对于CAN NM（网络管理）的部分，其核心概念包括网络拓扑管理、资源分配以及错误处理等。至于状态机的跳转，则根据不同的网络状态和事件进行转换。至于NM在休眠唤醒过程中的作用，主要是监控网络状态并根据需要唤醒相关节点。随着汽车电子电器架构的发展，OEM和供应商趋向于采用高度集成化的网络管理系统。在这样的系统中，局部网络管理的概念至关重要，用于处理日益复杂的功能和节点之间的交互。未来，随着汽车电子系统的进一步发展，对网络管理系统的要求也将不断提高。希望以上回复对你有所帮助。

开垦者

关于您提出的CAN通讯系列问题，以下为您专业回复：

一、CAN通讯系列20中的PN指的是Protocol Node，即协议节点，是CAN通讯网络中的基本单元。

二、CAN网络唤醒过程包括：初始化阶段、同步阶段和通信阶段。在唤醒过程中，节点通过特定的信号进行唤醒，进入正常工作状态。

三、关于CAN NM（网络管理），其核心概念包括网络拓扑管理、节点状态管理以及通信质量管理等。随着汽车电子电器架构的发展，局部网络管理变得尤为重要。传统的电器架构中，各功能模块独立控制，而现在随着系统复杂度的提升，集成化网络管理成为了趋势。局部网络管理主要针对某一特定区域内的电器系统进行管理和优化，以提高系统的整体性能和稳定性。具体实例可结合具体的汽车电器系统设计进行阐述。

四、关于汽车电子电器架构的发展趋势，随着技术的不断进步和智能化需求提升，未来的汽车电子电器架构将更加集成化、模块化、智能化。局部网络管理将发挥越来越重要的作用。

suzuki

针对上述问题，专业汽车工程师回复如下：

关于CAN通讯系列的问题：

1. CAN通讯系列20中的PN指的是Protocol Number，即协议号，用于在CAN网络中标识不同的通信协议。
2. CAN网络唤醒过程包括初始状态、主动唤醒、网络初始化、被动唤醒等步骤，具体取决于节点的状态和网络的需求。
3. 关于CAN NM（网络管理），其核心概念包括网络拓扑管理、资源分配及故障检测与恢复等。这些概念在网络正常运行及应对异常情况时均发挥重要作用。具体到状态机的跳转，其取决于网络的状态及节点的行为。而NM（网络管理器）在全局管理网络的同时，也负责处理休眠与唤醒状态之间的转换。关于汽车电子电器架构的发展，随着技术的不断进步，各功能模块逐渐融合，高度集成的电子电器架构成为趋势，对网络的局部管理也提出了更高的要求。未来发展方向是更加智能化和灵活性的网络架构。

以上内容供参考，如需更多信息，建议查阅相关文献或咨询汽车行业专家。

hk4835

针对上述问题，回复如下：

关于CAN通讯系列的问题：

CAN通讯系列20中的PN指的是Protocol Number，即协议号，用于在CAN网络中标识不同的通讯协议和数据格式。

CAN通讯系列网络唤醒过程是一个由静默状态转变为活跃状态的过程。当有节点需要通讯时，会通过发送特定唤醒帧来唤醒整个网络，使其从休眠状态转为正常工作状态。具体过程涉及多个节点间的协调和信息交互。

关于CAN NM（网络管理）的几个重要概念包括节点管理、总线负载平衡等。节点管理涉及网络中各节点的状态监控和协调；总线负载平衡则确保网络中各节点间的通讯流畅，避免总线过载。

在汽车电子电器架构的发展中，随着系统复杂度的提升，OEM和供应商更倾向于采用高度集成的架构。这种架构下，局部网络管理尤为重要，以实现更高效、可靠的控制系统运行。举一个局部网络管理的实例或对比不同架构的差异，可以更清晰地解释这一点。传统的汽车电子电器架构中，各功能模块独立存在并使用独立控制器控制。随着汽车智能化和网联化的发展，这种架构逐渐被高度集成的架构所取代。高度集成架构下，局部网络管理负责协调和管理各功能模块之间的通讯和数据交换，确保系统的高效运行和可靠性。与传统架构相比，高度集成架构在性能、可靠性和成本控制方面更具优势。未来的汽车电子电器架构发展将更加注重网络的智能化和安全性。例如采用先进的通讯协议和技术提高网络的安全性和稳定性；通过人工智能和大数据技术优化网络的运行和管理等。这将进一步推动汽车电子系统的智能化和网联化进程。针对具体的CAN通讯系列文章需求如网络管理、NM的工作内容等还需要更专业的知识进行解释分析请您明确所需具体内容后再为您做出专业的回答便于更深入为您解答相关问题.。针对“CAN通讯系列NM的休眠唤醒机制”，可以进一步解释如下：在汽车网络中，NM（网络管理）扮演着全局或局部的角色，负责管理和协调网络中各个节点的状态和活动。休眠唤醒机制是NM的一个关键部分，尤其在汽车的休眠模式中至关重要。当汽车进入休眠模式时，所有非关键的系统模块和网络将进入低功耗或休眠状态以节省能源。此时，如果某个节点需要通讯或执行某项任务，它会发送一个唤醒信号给NM或其他相关节点，触发网络的唤醒过程。这个过程涉及到信号的识别、响应和确认等环节，确保网络的可靠唤醒和稳定运行。总之，随着汽车电子电器架构的不断发展，网络管理的休眠唤醒机制也需要不断升级和完善以满足更复杂的汽车网络系统需求希望上述内容对您有所帮助如有更详细的需求和问题欢迎随时向我提问我们将竭力为您提供更专业的解答。针对你所提供的具体文章要求和主题，我可以帮助你整理和撰写相关的专业内容，如AutoSAR NM的相关知识、局部网络管理的概念及其在汽车电子电器架构中的应用等请提供更多的信息和要求，以便我更好地帮助你写出符合要求的专业内容谢谢你的关注和支持哦更多详细内容可查阅汽车网络领域的专业书籍进行更深入的研究和分析希望我后续给出的回复更加专业和准确帮助你解决疑惑和问题哦！", "好的，我会按照您的要求回复帖子。针对上述问题，我将做出专业的回复：

针对您的询问：CAN通讯系列20中的PN指的是协议号（Protocol Number），它用于在CAN网络中标识不同的通讯协议和数据格式。关于CAN通讯系列的网络唤醒过程是一个由静默状态转变为活跃状态的过程。当有节点需要通讯时，会通过发送特定唤醒帧来激活整个网络。对于CAN NM的几个重要概念包括节点管理、总线负载平衡等。节点管理涉及网络中各节点的状态监控和协调；总线负载平衡则确保网络中各节点间通讯流畅，避免总线过载现象发生。针对具体的文章要求如网络管理状态机的跳转等可以通过参考相关的CAN网络管理协议标准和相关文献资料来获取更深入的理解和分析。

随着汽车电子电器架构的演进，OEM和供应商开始采用高度集成的架构以适应系统复杂度的提升。在这种背景下局部网络管理显得尤为重要以实现更高效可靠的控制系统运行。传统的汽车电子电器架构中各个功能模块相对独立而现代高度集成的架构中通过局部网络管理协调和管理各功能模块之间的通讯和数据交换确保系统的高效运行和可靠性提升同时降低成本并增强性能优势在未来汽车电子电器架构发展中网络的智能化和安全性将受到更多关注通过先进的通讯协议和技术提高网络的安全性和稳定性以及通过人工智能和大数据技术优化网络的运行和管理都是推动汽车电子系统的智能化和网联化进程的重要方式之一有关详细的解说分析可查阅汽车网络技术领域的专业书籍进行更深入的研究和分析以获取更全面的了解。如您还有其他问题或需要进一步的解释请随时向我提问我会尽力提供专业的解答和支持感谢您的关注和支持！"。
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