ГОСТ Р ИСО 11783-4-2021

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Тракторы и машины для сельского и лесного хозяйства

ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНАЯ СЕТЬ УПРАВЛЕНИЯ И ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ

Часть 4

Сетевой уровень

Tractors and machinery for agriculture and forestry. Serial control and communications data network. Part 4. Network layer

ОКС 65.060.01

Дата введения 2022-01-01

Предисловие

1 ПОДГОТОВЛЕН Федеральным государственным бюджетным учреждением "Российский институт стандартизации" (ФГБУ "РСТ") на основе собственного перевода на русский язык англоязычной версии стандарта, указанного в пункте 4

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 284 "Тракторы и машины сельскохозяйственные"

3 УТВЕРЖДЕН и ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 21 октября 2021 г. N 1242-ст

4 Настоящий стандарт идентичен международному стандарту ИСО 11783-4:2011* "Тракторы и машины для сельского и лесного хозяйства. Последовательная сеть управления и передачи данных. Часть 4. Сетевой уровень" (ISO 11783-4:2011 "Tractors and machinery for agriculture and forestry - Serial control and communications data network - Part 4: Network layer", IDT).

________________

* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. - Примечание изготовителя базы данных.     

Международный стандарт разработан Техническим комитетом ISO/TC 23 "Тракторы и машины для сельского и лесного хозяйства", Подкомитетом SC 19 "Сельскохозяйственная электроника" Международной организации по стандартизации (ИСО).

При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных стандартов соответствующие им национальные стандарты, сведения о которых приведены в дополнительном приложении ДА

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. N 162-ФЗ "О стандартизации в Российской Федерации". Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе "Национальные стандарты", а официальный текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.rst.gov.ru)

Введение

Части с 1 по 14 серии стандартов ИСО 11783 устанавливают систему коммуникаций сельскохозяйственного оборудования, основанную на ИСО 11898-1 [1] и ИСО 11898-2 [2]. Документы SAE J 1939 [3], на части которых основаны стандарты серии ИСО 11783, были разработаны для совместного использования на грузовых автомобилях и автобусах, а также для применения в строительстве и сельском хозяйстве. Были разработаны общие документы, позволяющие использовать после минимальных изменений в сельскохозяйственном и лесохозяйственном оборудовании электронные блоки, соответствующие техническим условиям SAE J 1939 для грузовых автомобилей и автобусов. Настоящий стандарт согласован с SAE J 1939/31 [4]. Общая информация по всем частям серии стандартов ИСО 11783 приведена в ИСО 11783-1.

Цель стандартов серии ИСО 11783 состоит в предоставлении открытой взаимосвязанной системы для бортовых электронных систем. Стандарт предназначен для обеспечения связи электронных блоков управления (ECU) со всеми другими блоками в целях создания стандартной системы.

Международная организация по стандартизации (ИСО) привлекает внимание к тому факту, что заявление о соответствии настоящему стандарту может означать использование патента, относящегося к протоколу локальной сети контроллеров (CAN), ссылки на который производятся по всему документу.

ИСО не занимает какую-либо позицию в отношении существования, действительности и объема этого патента.

Держатель данного патента предоставил ИСО гарантии, что он желает провести переговоры о предоставлении лицензий на разумных и недискриминационных условиях претендентам во всем мире. Заявление держателя этих патентных прав в этом отношении зарегистрировано в ИСО. Информация может быть получена по следующему адресу:

Robert Bosch GmbH

Wernerstrasse 51

Postfach 30 02 20

D-70442 Stuttgart-Feuerbach

Germany.

Следует обратить внимание на возможность того, что некоторые элементы настоящего стандарта могут быть объектом патентных прав кроме вышеуказанных. ИСО не несет ответственности за определение каких-либо или всех таких патентных прав.

     1 Область применения

Стандарты серии ИСО 11783 устанавливают технические условия на последовательные сети передачи данных, относящиеся к управлению и передаче сообщений в сельскохозяйственных и лесных тракторах, и в навесных, полунавесных, буксируемых или самодвижущихся орудиях. Цель стандартов серии ИСО 11783 заключается в стандартизации метода и формата передачи данных между датчиками, приводами, элементами управления, блоками для хранения или отображения информации, установленными на тракторе или машинах, или являющихся их частью. Настоящий стандарт описывает сетевой уровень, который устанавливает требования и службы, необходимые для связи между управляющими функциями (CF) в различных сегментах сети по ИСО 11783. В настоящем стандарте установлены различные типы межсетевых соединительных модулей.

     2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты [для датированных ссылок применяют только указанное издание ссылочного стандарта, для недатированных - последнее издание (включая все изменения)].

ISO 11783-1, Tractors and machinery for agriculture and forestry - Serial control and communications data network - Part 1: General standard for mobile data communication (Тракторы и машины для сельского и лесного хозяйства. Последовательная сеть управления и передачи данных. Часть 1. Общий стандарт на мобильную передачу данных)

ISO 11783-2, Tractors and machinery for agriculture and forestry - Serial control and communications data network - Part 2: Physical layer (Тракторы и машины для сельского и лесного хозяйства. Последовательная сеть управления и передачи данных. Часть 2. Физический уровень)

ISO 11783-3, Tractors and machinery for agriculture and forestry - Serial control and communications data network - Part 3: Data link layer (Тракторы и машины для сельского и лесного хозяйства. Последовательная сеть управления и передачи данных. Часть 3. Уровень канала передачи данных)

ISO 11783-5, Tractors and machinery for agriculture and forestry - Serial control and communications data network - Part 5: Network management (Тракторы и машины для сельского и лесного хозяйства. Последовательная сеть управления и передачи данных. Часть 5. Управление сетью)

ISO 11783-7, Tractors and machinery for agriculture and forestry - Serial control and communications data network - Part 7: Implement messages application layer (Тракторы и машины для сельского и лесного хозяйства. Последовательная сеть управления и передачи данных. Часть 7. Прикладной уровень сообщений для управления орудием)

ISO 11783-9, Tractors and machinery for agriculture and forestry - Serial control and communications data network - Part 9: Tractor ECU (Тракторы и машины для сельского и лесного хозяйства. Последовательная сеть управления и передачи данных. Часть 9. Блок электронного управления трактора)

     3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены термины по ИСО 11783-1, а также следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 адресное пространство (address space): Допустимый диапазон адресов в отдельной подсети.

Примечание - Когда NIU разделяет сегменты сети, совпадающие адреса могут использоваться на каждой стороне NIU.

3.2 соединение (connection): Создание динамических виртуальных адресов в NIU (межсетевом соединительном модуле) для отправки и получения сообщения между CF в различных сегментах сети, которые имеют различное адресное пространство.

3.3 межсетевой соединительный модуль; NIU (network interconnection unit): Электронный блок управления (ECU), используемый для соединения различных сетей или сегментов сетей.

3.4 порт (port): Интерфейс между сегментом сети и NIU.

Примечание - NIU имеет два или более порта, присоединенных к различным сегментам сети.

3.5 парный порт (port pair): Два порта NIU, отображающих направление передачи данных от одного сегмента сети к другому.

3.6 прозрачность (transparent): CF, которая предоставляет сервис другой CF без указания источника данного сервиса.

Примечание - Управляющим функциям не требуется указание о наличии соединяющего их NIU.

3.7 виртуальная CF (virtual CF): Кажущаяся CF, установленная NIU в одном сегменте сети, использующая ИМЯ, совпадающее с ИМЕНЕМ действительной CF из другого сегмента сети.

3.8 действительная CF (actual CF): CF, установленная непосредственно ECU в сегменте сети.

     4 Описание

     4.1 Роль межсетевого соединительного модуля (NIU)

4.1.1 Передача сообщений

4.1.1.1 Общие положения

Когда в сети существует несколько сегментов, NIU является средством передачи сообщений от одного сегмента к другому. Модуль передает отдельные сообщения между двумя или более портами, предназначенными по одному для каждого сегмента сети.

4.1.1.2 Задачи по передаче сообщений

В зависимости от типа (см. 4.2 и раздел 7), NIU может выполнять одну или более задач по передаче сообщений:

- пересылку (6.1);

- фильтрацию (6.2);

- переназначение адресов (6.3);

- переупаковку (6.4).

4.1.1.3 Основные критерии производительности

Существуют три основных критерия производительности для определения соответствия NIU требуемому применению:

- максимальное гарантированное количество передаваемых сообщений в секунду: если это количество меньше средних или пиковых нагрузок на сеть, сообщения могут быть потеряны;

- максимальное гарантированное количество фильтруемых сообщений в секунду: если это количество меньше количества одновременных запросов к базам данных, сообщения могут передаваться с существенной задержкой;

- максимальная задержка передачи: используется для определения максимальной задержки передачи сообщения от одной CF, получаемого другой CF в другом сегменте сети.

4.1.2 Управление базами данных

NIU может также поддерживать мост и управление базами данных (6.6), предоставляя доступ и конфигурируя внутренние базы данных в самом NIU.

Пример - Несмотря на то, что мост разделяет два сегмента сети и передачу сообщений в каждом из них, сеть считается единой сетью в отношении адресного пространства и ИМЕН, в результате связи через NIU.

4.1.3 Другие функции сетевого уровня

NIU могут выполнять также другие функции, кроме указанных в настоящей части ИСО 11783, указанные поставщиком или требуемые конфигурацией сети. Примеры таких функций приведены в ИСО 11783-1.

     4.2 Роль сетевого уровня

Основной ролью сетевого уровня является управление передачей сообщений между сегментами сети. Сетевой уровень включает в себя различные типы NIU, которые могут предоставлять следующие сервисы:

- повторитель (7.1) пересылает сообщения;

- мост (7.2) фильтрует сообщения и управляет базой фильтров сообщений;

- маршрутизатор (7.3) использует преобразование адресов для отображения сегмента сети в качестве единой CF для других частей сети;

- шлюз (7.4) переупаковывает параметры в другие сообщения для упрощения передачи, приема и интерпретации управляющими функциями;

- специальный NIU, ECU трактора, соединяет CAN-шины машины и трактора на тракторе или самоходной машине (см. рисунок 1, 5.1.3 и ИСО 11783-9).

Наряду с функциями передачи сообщений, сетевой уровень предоставляет доступ и позволяет конфигурировать базы данных в самих NIU (4.1.2, 6.6 и ИСО 11783-1).

Примечание - NIU может также принимать участие в процедуре объявления адреса управляющей функцией в подсетях (ИСО 11783-5). В связи с тем, что использование маршрутизаторов или шлюза для связи с проприетарной подсетью зависит от условий применения, такие межсетевые соединительные модули не описаны в ИСО 11783. Специальные разъемы могут быть разработаны производителем компонентов, поставщиком подсистем или OEM (производителем оригинального оборудования).

На рисунке 1 показана топология типичной сети в сельском или лесном хозяйстве, использующей межсетевые соединительные модули последовательной сети управления и передачи данных. Максимальное число узлов для одной машины установлено в ИСО 11783-2 и максимальное кажущееся число управляющих функций для одного сегмента ограничено адресацией, как указано в ИСО 11783-5.