CANoe.Car2x

CANoe.Car2x
Produktinformation
CANoe.Car2x
Inhaltsverzeichnis
1
Einführung................................................................................................................................................................................... 3
1.1
Die Vorteile im Überblick ........................................................................................................................................................... 4
1.2
Anwendungsgebiete .................................................................................................................................................................. 4
1.3
Weiterführende Informationen .................................................................................................................................................6
2
Funktionen ..................................................................................................................................................................................6
3
Hardware ....................................................................................................................................................................................9
4
Schulungen..................................................................................................................................................................................9
V1.4 05/2016
Gültig für CANoe.Car2x ab Version 9.0.
In diesem Dokument werden die Anwendungsgebiete und Funktionen der Option .Car2x für CANoe aufgeführt.
CANoe.Car2x erweitert die Standardfunktionalität von CANoe. Produktinformationen und technische Daten zu den
Grundfunktionen von CANoe finden Sie in separaten Dokumenten.
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CANoe.Car2x
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Einführung
Kommende Fahrzeuggenerationen werden mehr und mehr in eine umfassende Dateninfrastruktur eingebunden sein, die die
direkte Kommunikation zwischen Fahrzeugen (ITS Vehicle Station) einerseits und Infrastruktur (ITS Roadside Station)
andererseits ermöglicht. Die Kommunikation erfolgt dabei über den WLAN-Standard IEEE 802.11p (ETSI ITS-G5 und IEEE
1609 WAVE).
Die Option .Car2x erweitert hierfür CANoe um WLAN-Kanäle nach IEEE 802.11p. Dies ermöglicht das direkte Analysieren
sowohl der Car2x-spezifischen Netzwerk- und Transportprotokolle als auch der darauf aufsetzenden Applikationsnachrichten
– im Umfeld Car2x sind das zum Beispiel in Europa die Cooperative Awareness Message (CAM) und die Decentralized
Environmental Notification Message (DENM) bzw. in den USA die Basic Safety Message (BSM). Dabei werden auch signierte
Pakete (Secured Packets) unterstützt.
Bild 1: CANoe.Car2x simuliert Car2x-Ampel-Szenarien mit ITS Vehicle Stations. Im Trace-Fenster erfolgt die Analyse der Steuergeräte/Netzwerke.
Die in CAPL zur Verfügung stehende Car2x Funktionsbibliothek (Programmierschnittstelle) bietet spezielle Funktionen, um
auf die Informationen (Signale/Daten) der empfangenen Pakete zugreifen und reagieren zu können. Diese Bibliothek
ermöglicht es auch eine Umgebungssimulation erstellen zu können, die als Voraussetzung für die Stimulation von
Steuergeräten notwendig ist, damit diese gezielt getestet werden können. Für die Darstellung der Informationen sorgen
neben einem speziellen Karten-Fenster die typischen CANoe Analyseblöcke wie das Trace-, Daten- und Grafik-Fenster.
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CANoe.Car2x
1.1
Die Vorteile im Überblick
> Direkter Zugriff auf die WLAN-Pakete nach IEEE 802.11p gemäß ETSI ITS-G5 und IEEE 1609 - WAVE zur Darstellung
und Analyse der Kommunikation
> Interpretieren von Car2x-spezifischen EU- und US-Kommunikationsprotokollen
> Prüfen der Signatur von "Secured Packets" (Authentifizierung und Integritätsprüfung)
> Unterstützen beliebiger in ASN.1 definierter Applikationsnachrichten durch den integrierten dynamischen ASN.1
Interpreter
> Einfaches Erstellen und Versenden korrekter und verfälschter WLAN-Pakete zur Stimulation der Steuergeräte
> Simulieren einzelner ITS Stationen bis hin zu komplexen Verkehrsszenarien mit Fahrzeugen, Infrastruktur und
Bordnetzwerken mit Hilfe von domänenspezifischen Programmierbibliotheken
> Verwalten von Zertifikaten und privaten Schlüsseln, die für die Gültigkeitsprüfung von signierten Paketen bzw. die
Generierung des Security Header (ETSI) bzw. der WSS-Schicht (IEEE) inkl. gültiger Signaturen bei Sendepaketen
benötigt werden
> Darstellen übertragener Fahrzeug- und Infrastrukturinformationen auf einer Straßenkarte: Dies stellt visuell den
Zusammenhang von Positionen, Fahrsituation und Ablauf her.
> Synchronisieren des Karten-Fensters mit anderen Messfenstern zur nachträglichen Analyse
> Verwenden der GPS-Zeit als Messzeit
> Gateway-Funktionalität für Messungen oder Datenaustausch zwischen Funknetzwerken und Bordnetzen wie bspw. CAN
oder Ethernet: Hierdurch wird die Verbindung zwischen der Fahrzeugwelt mit seinen internen Bussystemen und der
Kommunikation zur Außenwelt geschaffen.
> Aufzeichnen und Interpretieren empfangener Zertifikate
1.2
Anwendungsgebiete
CANoe.Car2x unterstützt Netzwerk-Designer, Entwicklungs- und Testingenieure bei OEMs und Zulieferern über den
gesamten Entwicklungsprozess hinweg: von der Planung und Simulation der Steuergeräte und des Steuergeräteverbunds
über die Restbussimulation bis hin zu Analyse, Test und Inbetriebnahme des Gesamtsystems. Die Option Car2x eignet sich
besonders bei der Anwendungsentwicklung von Steuergeräten im Fahrzeug, welche über folgende Standards kommunizieren:
> IEEE 802.11p (physikalische Schicht)
> ETSI ITS Standards
> GeoNetworking
(ETSI TS 102 636-4-1 und ETSI EN 302 636-4-1)
> Security Header
(ETSI TS 103 097)
> Basic Transport Protocol (BTP)
(ETSI TS 102 636-5-1 und ETSI EN 302 636-5-1)
> ETSI ITS Applikationsnachrichten, wie z.B.
> Cooperative Awareness Message (CAM)
> Decentralized Environmental Notification Message (DENM)
> IEEE 1609 – WAVE
> WAVE Short Message Protocol (WSMP)
(IEEE 1609.3)
> WAVE Service Announcement (WSA)
(IEEE 1609.3)
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CANoe.Car2x
> WAVE Security Services (WSS)
(IEEE 1609.2)
> WAVE Peer-To-Peer Protocol
(IEEE 1609.2)
> SAE J2735 – DSRC Applikationsnachrichten, wie z.B.
> Basic Safety Message (BSM)
> Signal Phase and Time (SPaT)
> Map Data Message (MAP)
Um das Verhalten der Applikation in verschiedenen Szenarien zu testen sind hierbei Umgebungssimulationen notwendig.
Dabei simuliert CANoe.Car2x sowohl die Umgebung mit weiteren Fahrzeugen (ITS Vehicle Station) oder der Infrastruktur
(ITS Roadside Station) als auch die eigenen Bordnetzwerke wie CAN, LIN, FlexRay, Ethernet etc. (dies erfordert die
Verwendung weiterer busspezifischer CANoe Optionen). Somit sind alle Randbedingungen gegeben, um das Steuergerät in
unterschiedlichen Szenarien mit differierenden Parametern testen zu können.
Für die Analyse nutzt CANoe.Car2x exklusiv einen dedizierten Funkadapter oder einen bereits im Fahrzeug verbauten
Funkadapter gemeinsam mit anderen Anwendungen. Dies ist besonders hilfreich, wenn ein Versuchsträger bereits mit einem
Funkadapter ausgestattet ist und dadurch zusätzlicher Verkabelungsaufwand für Spannungsversorgung und Antenne
entfällt. Durch die Interpretation der Datenpakete und die Darstellung der Paketeigenschaften wie z.B. Funkkanal und
Empfangsstärke werten Sie die Kommunikation einfach aus. Eine Aufzeichnung (Logging) der WLAN-Pakete für eine spätere
Analyse, zu Dokumentationszwecken oder auch für das erneute Abspielen zur Stimulation von Steuergeräten ist möglich. Bei
der Analyse von aufgezeichneten WLAN-Paketen ist die Synchronisation des Karten-Fensters mit anderen Fenstern
besonders hilfreich. So können schnell bestimmte Verkehrssituationen aufgefunden und die damit verbundene
Kommunikation analysiert werden.
Bild 2: Karten-Fenster zur geografischen Darstellung von übertragenen Fahrzeug- und Infrastrukturinformationen
Mit Hilfe des CANoe Test Feature Set führen Sie umfangreiche, automatisierte Tests durch. Damit lässt sich z.B. die
Interoperabilität sehr schnell prüfen. Zudem können komplexe Szenarien erstellt, analysiert und ggf. in gleicher oder
veränderter Form wiedergegeben werden.
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CANoe.Car2x
1.3
Weiterführende Informationen
> Vector Download-Center
Für CANoe stehen im Internet diverse Dokumente zur Verfügung. Mit der Demo-Version erhalten Sie zu den
verschiedenen Anwendungsgebieten Beispielkonfigurationen sowie eine detaillierte Online-Hilfe, in der alle Funktionen
von CANoe beschrieben werden. Des Weiteren profitieren Sie von wertvollem Know-how in Form von Fachartikeln und
Application Notes.
> CANoe Feature Matrix
Weitere Informationen über Varianten, Kanal- und Bussystemunterstützung stehen in der Feature Matrix zur Verfügung.
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Funktionen
Die Option .Car2x erweitert CANoe um WLAN-spezifische Funktionen sowie WLAN-Kanäle nach IEEE 802.11p:
> Konfiguration von bis zu 8 WLAN-Kanälen für die gleichzeitige Analyse und Stimulation von Kontroll- und
Servicekanälen.
> Interpretation und Darstellung von Protokoll-Header-Informationen inkl. Gültigkeitsprüfung von signierten Paketen
(Secured Packets) sowie Decodierung von (in ASN.1 definierter) Applikationsnachrichten im Trace-Fenster
Bild 3: Im Trace-Fenster werden verschiedene Pakete u.a. mit Protokollfehler und mit ungültiger Signatur dargestellt. In der Detail-Ansicht werden die
einzelnen Protokollfelder interpretiert sowie weitere Informationen ausgegeben.
> Signalanalyse von (in ASN.1 definierten) Applikationsnachrichten in Grafik- und Datenfenster
> Darstellung mehrerer Car2x-Objekte, z.B. ITS Vehicle Stations oder ITS Roadside Stations, auf Kartenmaterial inkl.
Synchronisation mit anderen Fenstern zur nachträglichen Analyse. Derzeit wird folgendes Kartenmaterial unterstützt:
> OpenStreetMap
> Microsoft MapPoint
> MappleG
> MappleX
> individuelle Grafikdateien (JPG, BMP oder GIF)
> Programmier-API zum Zeichnen ins Karten-Fenster: Somit lassen sich z.B. zusätzliche Statusinformationen von ITS
Stations oder Testparameter aus CAPL im Karten-Fenster darstellen.
> Per Drag & Drop aus dem Karten-Fenster konfigurieren Sie Analysefilter für die gewünschten ITS-Objekte im TraceFenster.
> WLAN Packet Builder für die Erstellung und das interaktive Versenden von korrekten und verfälschten WLAN-Paketen
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CANoe.Car2x
> Programmier-API für den Versand und den Empfang von WLAN-Paketen inkl.
> zyklischem Versenden von WLAN-Paketen gemäß der Konfiguration in der Car2x-Datenbasis
> Funktionen für den individuellen Versand von WLAN-Paketen
> Zugriff auf die Felder der verschiedenen Protokollschichten
> Zugriff auf die Signale/Daten der Applikationsnachrichten durch DER/BER- und PER-Codierung bzw. -Dekodierung
> Erzeugung und Prüfung von Zeitstempeln
> Signieren von Paketen in Senderichtung sowie Authentifizierung und Integritätsprüfung von empfangenen Paketen.
Hierdurch erstellen Sie Simulationen und Testaufbauten.
> Der Car2x Network Explorer ist die Benutzerschnittstelle für Car2x-Datenbanken:
> Konfigurieren von Knotennamen und -adressen
> Konfigurieren von Applikationsnachrichten (Enkodierung, Protokoll und Id/Port)
> Konfigurieren des Sendeverhaltens der Netzwerkknoten
> Auffinden bestimmter Elemente innerhalb der komplexen Struktur einer Applikationsnachricht
> Generieren von CAPL-Code für die von Ihnen ausgewählten Elemente
Bild 4: Der Car2x Network Explorer hält diverse Funktionen bezüglich Car2x-Datenbanken bereit: Von grundlegender Knoten- und
Nachrichtenkonfiguration (inkl. Sendeverhalten) über das Auffinden bestimmter Signale bis hin zur Generierung von CAPL-Code für den Zugriff auf
einzelne Signale/Datenfelder.
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CANoe.Car2x
Bild 5: Bereitstellen von Zertifikaten und privaten Schlüsseln sowie Generierung von Testzertifikaten im Car2x Zertifikatmanager
> Das Bereitstellen von Zertifikaten und privaten Schlüsseln im Car2x Zertifikatmanager bildet die Basis für die
Signaturprüfung von empfangenen Paketen sowie für die Erzeugung des Security Header inkl. gültiger Signatur für Ihre
Sendepakete durch den Car2x Interaction Layer:
> Hinzufügen, Importieren, Exportieren und Entfernen von Zertifikaten und privaten Schlüsseln
> Passwortgeschütztes Ablegen von privaten Schlüsseln für Signatur und Chiffrierung
> Markieren von Zertifikaten als vertrauenswürdig (typischerweise des Root-Zertifikats)
> Vergeben von beliebigen Bezeichnungen für Zertifikate, um eine einfache Analyse zu ermöglichen
> Generieren von einzelnen Zertifikaten sowie kompletter Zertifikatsketten inkl. privater Schüssel mit passenden
Eigenschaften für bestimmte Testzwecke
Bild 6: Aufzeichnen von empfangenen Zertifikaten im Car2x Zertifikat Explorer inklusive Darstellung von Signaturhierarchie und Zertifikatinhalten
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CANoe.Car2x
> Darstellen von bekannten (im Car2x Zertifikatmanager gespeicherten) und empfangenen Zertifikaten im Car2x
Zertifikat Explorer:
> Prüfung der Signatur bzw. des Zertifizierungspfads
> Anzeige der Signaturhierarchie
> Anzeige der interpretierten Zertifikatsinhalte
> Exportieren von Zertifikaten z. B. zur Verwendung in anderen Konfigurationen
> Sofern vorhanden wird die GPS-Zeit des WLAN-Geräts mit den WLAN-Paketen dargestellt und aufgezeichnet.
Messdaten unterschiedlicher Fahrzeuge können somit in einen zeitlichen Zusammenhang gestellt werden.
> Aufzeichnen von WLAN-Paketen sowie Wiedergeben und Offline-Analysieren aufgezeichneter Messdaten
Bild 7: Der WLAN Packet Builder erlaubt das komfortable Erstellen und Versenden von WLAN-Paketen ohne Programmierung. Auf diese Weise erstellen
Sie sowohl korrekte als auch fehlerhafte Pakete.
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Hardware
Derzeit unterstützt CANoe.Car2x folgende IEEE 802.11p Funkadapter:
> Cohda Wireless MKx
> Continental CCU
> Delphi CRPU
> Denso WSU
> NEC Linkbird
Für die reine Simulation der WLAN-Kommunikation, die Analyse von aufgezeichneten WLAN-Paketen und die Erstellung von
Testkonfigurationen wird kein Funkadapter benötigt.
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Schulungen
Im Rahmen unseres Schulungsangebotes bieten wir für CANoe verschiedene Schulungen und Workshops in unseren
Seminarräumen sowie vor Ort bei unseren Kunden an.
Mehr Informationen zu den einzelnen Schulungen und die Termine finden Sie im Internet unter: www.vector-academy.de
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Mehr Informationen
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