CANoe.Car2x. Produktinformation

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1 Produktinformation

2 Inhaltsverzeichnis 1 Einführung Die Vorteile im Überblick Anwendungsgebiete Weiterführende Informationen Funktionen Hardware 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. 2

3 1 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 p (ETSI ITS-G5 und IEEE 1609 WAVE). Die Option.Car2x erweitert hierfür CANoe um WLAN-Kanäle nach IEEE p. 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. 3

4 1.1 Die Vorteile im Überblick > Direkter Zugriff auf die WLAN-Pakete nach IEEE p gemäß ETSI ITS-G5 und IEEE 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 p (physikalische Schicht) > ETSI ITS Standards > GeoNetworking (ETSI TS und ETSI EN ) > Security Header (ETSI TS ) > Basic Transport Protocol (BTP) (ETSI TS und ETSI EN ) > ETSI ITS Applikationsnachrichten, wie z.b. > Cooperative Awareness Message (CAM) > Decentralized Environmental Notification Message (DENM) > IEEE 1609 WAVE > WAVE Short Message Protocol (WSMP) (IEEE ) > WAVE Service Announcement (WSA) (IEEE ) 4

5 > WAVE Security Services (WSS) (IEEE ) > WAVE Peer-To-Peer Protocol (IEEE ) > 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. 5

6 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. 2 Funktionen Die Option.Car2x erweitert CANoe um WLAN-spezifische Funktionen sowie WLAN-Kanäle nach IEEE p: > 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 Trace- Fenster. > WLAN Packet Builder für die Erstellung und das interaktive Versenden von korrekten und verfälschten WLAN-Paketen 6

7 > 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. 7

8 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 8

9 > 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. 3 Hardware Derzeit unterstützt CANoe.Car2x folgende IEEE p 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. 4 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: 9

10 Mehr Informationen Besuchen Sie unsere Website für: > News > Produkte > Demo-Software > Support > Trainings und Workshops > Kontaktadressen