一文讀懂遠程控制協(xié)議—Remote Control Protocol

隨著中央計算+區(qū)域控制的中央集中式架構(gòu)廣泛應用，10BASE-T1S技術逐漸得到各方關注，總線型及半雙工的特性讓10BASE-T1S在成本和功耗上更占優(yōu)勢。在此基礎上，為了進一步實現(xiàn)中央計算+區(qū)域控制的理念，2023年5月，BMW在OPEN聯(lián)盟TC14的會議中提到了遠程控制協(xié)議Remote Control Protocol（簡稱RCP）的概念。2024年7月，OPEN聯(lián)盟創(chuàng)建了TC18 ：Remote Control小組。當前在TC18中各個OEM對這項技術的討論和關注度較高。

RCP是一種輕量級的通信協(xié)議，核心理念是將邊緣節(jié)點控制器中MCU的協(xié)議轉(zhuǎn)換功能遷移至區(qū)域控制器ZCU甚至中央控制器Central ECU中實現(xiàn)，從而實現(xiàn)針對邊緣節(jié)點的遠程控制，實現(xiàn)網(wǎng)絡中軟件集中化，邊緣節(jié)點輕量化。

讓我們想象這樣一個場景：一個執(zhí)行器通過標準SPI接口連接在邊緣節(jié)點的MCU上。當我要控制這個執(zhí)行器執(zhí)行相關指令時，邊緣節(jié)點必須通過SPI在執(zhí)行器的寄存器0x01中寫入0x0A。

如果我們采用SOME/IP協(xié)議，信號的傳輸過程是這樣的：區(qū)域控制器將SOME/IP報文發(fā)送至邊緣節(jié)點，邊緣節(jié)點中的MCU解析報文payload中控制執(zhí)行器的信號，并通過SPI修改執(zhí)行器的0x01寄存器。

這樣做可能產(chǎn)生的風險是：如果更換了一個具有其他SPI映射關系（比如需要在寄存器0x0A中寫入0x0B，寄存器0x10中寫入0x0A）或采用其他接口的執(zhí)行器（比如I2C、UART等），邊緣節(jié)點需要進行更新與修改。但SOME/IP協(xié)議至SPI的轉(zhuǎn)換遠遠不像圖片中展示的一樣簡單。

如果我們采用RCP，信號的傳輸過程是這樣的：區(qū)域控制器應用層下發(fā)的數(shù)據(jù)在RCP Client中轉(zhuǎn)換為SPI格式的指令，并填入RCP協(xié)議的payload中，傳輸至邊緣節(jié)點后，不需要進行額外的轉(zhuǎn)換工作，RCP Server解析payload中的指令即可直接通過SPI控制執(zhí)行器。

同樣在更換具有其他SPI映射關系的執(zhí)行器后，僅需要更新ZCU的軟件即可完成適配工作，實現(xiàn)了網(wǎng)絡中軟件集中化，邊緣節(jié)點輕量化的目的。

RCP的應用不僅體現(xiàn)在單一邊緣節(jié)點的控制上，由于10BASE-T1S支持總線型連接，區(qū)域控制器可以在一條RCP報文中添加多個命令，通過組播的方式實現(xiàn)一條RCP報文控制總線上多個邊緣節(jié)點，或一條RCP報文控制一個邊緣節(jié)點中多個控制器的操作。這一組播操作的具體實現(xiàn)方式還在討論中。

RCP的協(xié)議字段當前正在TC18中展開討論，并于2024年4月發(fā)布了Draft 0.2版本。值得注意的是，RCP在OSI七層模型中的位置并沒有被確認，即RCP報文視使用場景的不同可能被封裝進不同的協(xié)議中，當前的候選包括了SOME/IP、1722、Google Protocol Buffers等。

總結(jié)來看，遠程控制協(xié)議是一種輕量化協(xié)議，基于10BASE-T1S實現(xiàn)時簡化了邊緣節(jié)點中MCU的功能，由中央控制器或區(qū)域控制器直接下發(fā)控制指令，實現(xiàn)了網(wǎng)絡中軟件集中化，邊緣節(jié)點輕量化。

結(jié)語

經(jīng)緯恒潤作為OPEN聯(lián)盟會員和AUTOSAR聯(lián)盟的高級合作伙伴，長期為國內(nèi)外各大OEM和供應商提供涵蓋TCP/IP、SOME/IP、DoIP、AVB、TSN、DDS等技術領域的設計和測試咨詢服務，積極研發(fā)和探索車載網(wǎng)絡前沿技術的工程應用。通過多個項目的實踐經(jīng)驗，已建立了高質(zhì)量、本土化的設計與測試一體化解決方案，為整車網(wǎng)絡架構(gòu)提供可靠支持。