SAE-J1939-Erfassung
1. Knoten erstellen
Abschnitt betitelt „1. Knoten erstellen“(1) Öffnen Sie auf der CommBridge-Seite den Bereich „Digitaler Zwilling“ und wechseln Sie links zu „Gerätevernetzung“.
(2) Ziehen Sie nacheinander die Plugins SAE J1939, Datenverarbeitung und MQTT-Upload in den Plugin-Arbeitsbereich, um drei Knoten anzulegen.
(3) Verbinden Sie die drei Knoten in dieser Reihenfolge: SAE J1939 → Datenverarbeitung → MQTT-Upload.
2. Schema erstellen
Abschnitt betitelt „2. Schema erstellen“(1) Doppelklicken Sie auf SAE J1939 und klicken Sie auf Schema hinzufügen.
(2) Geben Sie die Verbindungseinstellungen ein, importieren Sie die DBC-Datei und klicken Sie auf „Weiter“.
(3) Prüfen Sie die Informationen zu Gruppen und Datenpunkten.
(4) Klicken Sie auf „Fertigstellen“, um das Erfassungsschema hinzuzufügen.
(5) Aktivieren Sie den Schalter des Schemas und klicken Sie auf „Speichern“.
3. Ergebnisse anzeigen
Abschnitt betitelt „3. Ergebnisse anzeigen“(1) Klicken Sie im Bereich „Gerätevernetzung“ auf „Bereitstellen“, um die Bereitstellung abzuschließen.
(2) Wechseln Sie zu Digitaler Zwilling und bewegen Sie den Mauszeiger auf den Knoten SAE J1939. Die Knoteninformationen werden eingeblendet.
(3) Klicken Sie auf das Schema, um Echtzeit- und historische Daten der Datenpunkte seiner Gruppen anzuzeigen.
4. Konfiguration im Detail
Abschnitt betitelt „4. Konfiguration im Detail“Verbindungseinstellungen
Abschnitt betitelt „Verbindungseinstellungen“| Parameter | Voraussetzung | Beschreibung | Format | Beispiel | Anmerkung |
|---|---|---|---|---|---|
| Schemaname | Benutzerdefinierter Name des Schemas | Darf nicht leer sein | CAN-Erfassung | ||
| CAN-Schnittstelle | Entsprechend dem tatsächlichen CAN-Anschluss des Geräts | Dropdown-Auswahl | vcan0 | ||
| DBC | Siehe unten | DBC-Datei | testType.dbc | ||
| Methode zur Namensfestlegung | Hex Number | ||||
| Bevorzugte Adresse | Dropdown-Auswahl | 128 | |||
| Zurückgegebener Datentyp | Typ der erfassten Echtzeitdaten | Dropdown-Auswahl | Phy | ||
| Socketcand | Aktiviert socketcand; Socketcand ermöglicht den Zugriff auf CAN-Schnittstellen eines Rechners über eine Netzwerkschnittstelle. | Yes, No | No | ||
| Socketcand-Port | Für die Ferndiagnose von Daten | Zahl | |||
| Name | Bevorzugte Adresse = Hex Number | Der Name ist eine 64 Bit (8 Byte) lange Kennung, die jedes ECU eindeutig identifiziert. | 0x7758 | ||
| Bit für frei wählbare Adresse | Bevorzugte Adresse = Properties | Gibt an, ob dieses ECU seine Quelladresse automatisch ändern darf: 1 erlaubt dies, 0 bedeutet feste Adresse | Zahl, 0 oder 1 | 0 | |
| Branchengruppe | Bevorzugte Adresse = Properties | Branchenkategorie des Fahrzeugs | Zahl, Bereich: [0,7] | 0 | |
| Geräteklasseninstanz | Bevorzugte Adresse = Properties | Instanznummer zur Unterscheidung innerhalb derselben Geräteklasse | Zahl, Bereich: [0,15] | 0 | |
| Geräteklasse | Bevorzugte Adresse = Properties | Von SAE definierte 7-Bit-Klassifizierung des Geräts bzw. Systems | Zahl, Bereich: [0,127] | 0 | |
| Funktionscode | Bevorzugte Adresse = Properties | Konkrete Funktion, die das ECU innerhalb des Fahrzeugsystems ausführt | Zahl, Bereich: [0,255] | 0 | |
| Funktionsinstanz | Bevorzugte Adresse = Properties | Instanznummer innerhalb derselben Funktion zur Unterscheidung mehrerer ECUs mit identischer Funktion | Zahl, Bereich: [0,31] | 0 | |
| ECU-Instanz | Bevorzugte Adresse = Properties | Unterscheidung von Instanzen desselben physischen ECU-Modells | Zahl, Bereich: [0,7] | 0 | |
| Herstellercode | Bevorzugte Adresse = Properties | Von SAE vergebene 11-Bit-Herstellerkennung | Zahl, Bereich: [0,2047] | 0 | |
| Identitätsnummer | Bevorzugte Adresse = Properties | Vom Hersteller festgelegte 21-Bit-Seriennummer | Zahl, Bereich: [0,2097151] | 0 |
Hinweise:
- DBC: Quelle der ursprünglichen Datenstruktur. Alle späteren Änderungen an Gruppen (Nachrichten) und Daten (Signalen) werden in diese DBC-Struktur integriert.
- Zurückgegebener Datentyp: Raw liefert Rohwerte, Phy physikalische Werte und PhyWIthUnit physikalische Werte mit Einheit.
- Das Kommunikationsprotokoll verwendet eine TCP/IP-Verbindung und ein spezielles Protokoll zur Übertragung von CAN-Frames und Steuerbefehlen. Derzeit wird nur klassisches CAN unterstützt, kein CAN FD.
- Bevorzugte Adresse: Hex Number, Properties
- In einem J1939-Netzwerk dürfen zwei Knoten nicht dieselbe Adresse verwenden. Zur Vermeidung von Adresskonflikten identifiziert J1939 einen Knoten gemeinsam über einen 64-Bit-Namen und eine 8-Bit-Adresse. Aufbau des Namens:
- Bit für frei wählbare Adresse, 1 Bit: 0 bedeutet eine statisch vom Netzwerkadministrator konfigurierte Adresse; 1 bedeutet eine dynamisch zufällig zugewiesene Adresse.
- Branchengruppe, 3 Bit; häufige Werte: 000 (allgemein), 001 (Straßenfahrzeuge wie Lkw und Busse), 010 (Landwirtschaft), 011 (Bauwesen) usw.
- Fahrzeugsysteminstanz, 4 Bit
- Fahrzeugsystem, 7 Bit
- Reserviertes Bit
- Funktion, 8 Bit
- Funktionsinstanz, 5 Bit
- ECU-Instanz, 3 Bit
- Herstellercode, 11 Bit
- Identitätsnummer, 21 Bit
Gruppe hinzufügen
Abschnitt betitelt „Gruppe hinzufügen“| Parameter | Beschreibung | Format | Beispiel |
|---|---|---|---|
| Gruppenname | Benutzerdefinierter Name der Gruppe | Darf nicht leer sein | t_msg_1_unsigned |
| Nachrichtenname | Name zur Beschreibung der Funktion oder des Zwecks einer Nachricht | Erforderlich; nur Buchstaben, Ziffern und Unterstriche; darf nicht mit einer Ziffer beginnen | t_msg_1_unsigned |
| Priorität | 3 | ||
| Parametergruppennummer | 0x0 | ||
| Datenlängencode | Data Length Code (DLC): Bei klassischem CAN entsprechen DLC 0–8 einer Länge von 0–8 Byte. Bei CAN FD gilt dies ebenfalls für DLC 0–8; DLC 9–15 entsprechen der Reihe nach 12, 16, 20, 24, 32, 48 und 64 Byte. Diese Protokolldefinition bedeutet nicht, dass das aktuelle Plugin CAN FD unterstützt | Zahl im Bereich [0,8] oder [0,15] | 8 |
| Sendeknoten | Sender (Transmitter) der Nachricht, also das sendende Gerät (Node) | Auswahl aus der Liste; Standardwert Vector__XXX |
Vector__XXX |
| Nachrichtenbeschreibung | Optionales Feld zur Erläuterung von Zweck oder Funktion der Nachricht | Zeichenfolge |
Hinweise:
- Eine Gruppe entspricht einer Nachricht (Message) in der DBC-Datei.
- Ist für die Nachricht (Gruppe) kein Sendeknoten angegeben, muss dieser Wert auf
Vector__XXXgesetzt werden.
Daten hinzufügen
Abschnitt betitelt „Daten hinzufügen“| Parameter | Voraussetzung | Beschreibung | Format | Beispiel |
|---|---|---|---|---|
| Signalname | Benutzerdefinierter Name zur Beschreibung der Datenfunktion | |||
| Suspect Parameter Number (SPN) | ||||
| Signalmodus | Übertragungsmodus des Signals | Auswahl aus der Liste | ||
| Startbit | Startposition des Signals in der Nachricht, ab 0 gezählt; legt seine konkrete Lage im CAN-Frame fest | Einheit: Bit | 0 | |
| Werttyp | Datentyp des Signals | Auswahl aus der Liste | Intel | |
| Byte-Reihenfolge | Speicherreihenfolge des Signals innerhalb der Nachricht | Auswahl aus der Liste | ||
| Skalierungsfaktor | Faktor zur Umrechnung des Rohwerts in den tatsächlichen physikalischen Wert | Gleitkommazahl | ||
| Offset | Offset bei der Berechnung des physikalischen Werts | Gleitkommazahl | ||
| Mindestwert | Kleinster physikalischer Signalwert zur Begrenzung des Signalbereichs. | Gleitkommazahl | ||
| Höchstwert | Größter physikalischer Signalwert zur Begrenzung des Signalbereichs. | Gleitkommazahl | ||
| Einheit | Physikalische Einheit des Signals | Zeichenfolge | ||
| Empfängerknoten | Name des empfangenden Knotens (receiver); ein oder mehrere Knoten geben die Zielgeräte des Signals an. | Dropdown-Auswahl, standardmäßig Vector__XXX |
||
| Beschreibung | Physikalische Einheit des Signals, z. B. km/h, °C oder m/s. | Zeichenfolge | ||
| Berechnung | Benutzerdefinierte Formel auf Grundlage der Datenaliase. | |||
| Länge | Werttyp Unsigned/Signed | Anzahl der vom Signal belegten Bits (Bitlänge) | Einheit: Bit, [1,64] | |
| Multiplexwert | Signalmodus ist nicht Signal | Legt fest, bei welchem Wert des Multiplexors dieses Signal gültig ist |
Hinweise:
- Signalmodus: Signal, Multiplexor, Multiplexed.
- Werttyp: Unsigned (vorzeichenlose Ganzzahl), Signed (vorzeichenbehaftete Ganzzahl), Float (Gleitkommazahl einfacher Genauigkeit), Double (Gleitkommazahl doppelter Genauigkeit).
- Byte-Reihenfolge: Intel (Little Endian), Motorola (Big Endian).
- Startbit: Position des niederwertigsten Bits (LSB, Least Significant Bit) des Signals.
- Endbit: Position des höchstwertigen Bits (MSB, Most Significant Bit) des Signals.
- Skalierungsfaktor und Offset: Umrechnung zwischen physikalischem Wert und Netzwerk-Rohwert; Rohwert = (physikalischer Wert − Offset) ÷ Skalierungsfaktor.
- Ist für ein Signal kein Empfängerknoten angegeben, muss
Vector__XXXeingestellt werden.
5. Parameter einer DBC-Datei
Abschnitt betitelt „5. Parameter einer DBC-Datei“Eine DBC-Datei (CAN Database File) ist ein standardisiertes Dateiformat zur Beschreibung von Nachrichten und Signalen auf einem CAN-Bus (Controller Area Network).
Bestandteile
Abschnitt betitelt „Bestandteile“(1) Node (Knoten)
Ein Knoten ist die logische Darstellung eines Geräts im Netzwerk. Jeder Knoten kann Nachrichten senden oder empfangen.
1). DBC-Dateiformat:
BU_: Node1 Node2 Node3BU_: definiert die Knotenliste.- Darauf folgen alle Knotennamen, durch Leerzeichen getrennt.
(2) Message (Nachricht)
Eine Nachricht ist die kleinste auf dem CAN-Netzwerk übertragene Dateneinheit. Sie enthält mehrere Signale und hat eine feste ID und Länge.
1). DBC-Dateiformat:
BO_ <Nachrichten-ID> <Nachrichtenname>: <Datenlängencode> <Sendeknoten>2). Beispiel:
BO_ 1001 SpeedMessage: 8 Node1BO_: kennzeichnet eine Nachricht.1001: Nachrichten-ID.SpeedMessage: Nachrichtenname.8: Datenlängencode (DLC).Node1: Sendeknoten.
(3) Signal
Ein Signal ist eine Dateneinheit innerhalb einer Nachricht und stellt eine konkrete physikalische Größe dar, etwa Geschwindigkeit, Drehzahl oder Temperatur.
1). DBC-Dateiformat:
SG_ <Signalname> : <Startbit>|<Länge>@<Byte-Reihenfolge><Werttypzeichen> (<Skalierungsfaktor>,<Offset>) [<Minimum>|<Maximum>] "<Einheit>" <Empfangsknoten>2). Beispiel:
SG_ Speed : 0|16@1+ (0.1,0) [0|200] "km/h" Node2BO_: kennzeichnet eine Nachricht.
Erläuterung ausgewählter Parameter
Abschnitt betitelt „Erläuterung ausgewählter Parameter“- d
| 63 (MSB) | 62-60 | 59-56 | 55-49 | 48 | 47-40 | 39-35 | 34-32 | 31-21 | 20-0 (LSB) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Frei wählbare Adresse | Branchengruppe | Fahrzeugsysteminstanz | Fahrzeugsystem | Reserviert | Funktion | Funktionsinstanz | ECU-Instanz | Herstellercode | Identitätsnummer |
| 1 bit | 3 bits | 4 bits | 7 bits | 1 bit | 8 bits | 5 bits | 3 bits | 11 bits | 21 bits |
- Signalmodus
| Signalmodus | Bedeutung |
|---|---|
| Signal | Gewöhnliches Signal, das Daten direkt enthält, ohne besondere Kennzeichnung oder Zuordnung. |
| Multiplexor | Multiplexorsignal, das als Auswahlwert bestimmt, welche Gruppe weiterer Signale die Nachricht enthält. Eine Nachricht kann beispielsweise mehrere Datenformate unterstützen; der Multiplexor wählt das konkrete Format aus. |
| Multiplexed | Multiplexiertes Signal, das einem Multiplexor zugeordnet ist. Dessen Wert bestimmt, ob dieses Signal übertragen wird. Beispielsweise wird bei Multiplexorwert 1 eine bestimmte Gruppe multiplexierter Signale übertragen. |