Drahtlose Datenerfassung
TCP/IP-Tuning für Porsche
CAN-Bus-Telemetrie-Systeme gibt es zahlreiche auf dem Markt - die Optimierung einer Anlage zur Gewährleistung der technisch bestmöglichsten Performance erfordert jedoch umfangreiche zusätzliche Entwicklungsanstrengungen mit großem Detailwissen bis in die untersten Protokollschichten hinein.
Die Umsetzung von CAN auf TCP zur Sicherstellung einer fehlersicheren Übertragung via WLAN ist in jedem Fall das richtige Konzept, da das etablierte Protokoll die korrekte empfangseitige Ausgabe aller gesendeten Daten in der richtigen Reihenfolge garantiert. Problematisch wird es allerdings dann, wenn eine Aussage über das Echtzeitverhalten gefordert wird. Die diesbezüglich von den Porsche–Ingenieuren geforderte maximale Verzögerung von nur 10ms zwischen sendeseitigem CAN-Eingang und empfangsseitigem CAN-Ausgang war diesbezüglich eine echte Herausforderung für die Entwicklungsingenieure von Tentaclion. So führt beispielsweise der Nagle-Algorithmus dazu, dass bei WLAN-Übertragungen des öfteren „Pausen“ von ca. 250ms stattfinden, weil noch auf das Acknowledge des zuletzt gesendeten Datenpaketes gewartet wird.
Nach Ausschöpfung aller Optimierungsreserven der Interface-Treiber konnte die durchnittliche Übertragungsverzögerung der gesendeten CAN-Botschaften von ursprünglich ca. 900ms auf nur noch 16ms reduziert werden.
Eine weitere Verbesserung zur Erfüllung der Spezifikation war nur noch durch Eingriffe auf den untersten Protokollebenen zu erreichen. Grundsätzlich ermöglicht wird dies durch die durchgängige Verwendung des OpenSource Linux-Betriebssystems, das den Zugriff auf hunderte Protokoll-Parameter der TCP-Schicht und deren Anpassung erlaubt. Nach einer 8-wöchigen Versuchs- und Testphase konnte die durchschnittliche Verzögerung schließlich auf nur noch sensationelle 2.6ms gesenkt werden.
Mit dem Standard-Übertragungsmodus vom Sender zum Empfänger werden sicherheitsrelevante Anwendungen abgedeckt, z.B. wenn der CAN-Bus eines Testfahrzeugs transferiert werden soll, auf dem keine Schreibzugriffe zugelassen sind. Alternativ wurden als zusätzliches Highlight die selektierbaren Modi „Revers“ vom Empfänger zum Sender und „Bidirektional“ mit gleichzeitiger Übertragung in beide Richtungen implementiert.
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