一文读懂远程控制协议（RCP）：汽车电子领域的创新通信方案
一文读懂远程控制协议（RCP）：汽车电子领域的创新通信方案
随着汽车电子架构向中央计算+区域控制方向演进，10BASE-T1S技术因其成本和功耗优势而备受关注。在此背景下，BMW于2023年5月在OPEN联盟TC14会议上首次提出远程控制协议（Remote Control Protocol，简称RCP）的概念。这一创新性协议旨在实现网络软件集中化和边缘节点轻量化，为汽车电子系统的设计和开发带来了新的思路。
RCP的核心理念
RCP是一种轻量级的通信协议，其核心理念是将边缘节点控制器中MCU的协议转换功能迁移至区域控制器ZCU甚至中央控制器Central ECU中实现，从而实现针对边缘节点的远程控制。这种设计可以实现网络中软件集中化，同时使边缘节点更加轻量化。
工作原理对比
让我们通过一个具体的场景来理解RCP的工作原理。假设一个执行器通过标准SPI接口连接在边缘节点的MCU上，需要在执行器的寄存器0x01中写入0x0A。
SOME/IP协议方式
如果采用传统的SOME/IP协议，信号的传输过程如下：
- 区域控制器将SOME/IP报文发送至边缘节点
- 边缘节点中的MCU解析报文payload中控制执行器的信号
- 通过SPI修改执行器的0x01寄存器
这种方式存在一定的风险：如果更换具有不同SPI映射关系的执行器（例如需要在寄存器0x0A中写入0x0B，寄存器0x10中写入0x0A），或者采用其他接口的执行器（如I2C、UART等），边缘节点需要进行更新与修改。
RCP方式
如果采用RCP，信号的传输过程则更为简洁：
- 区域控制器应用层下发的数据在RCP Client中转换为SPI格式的指令
- 将指令填入RCP协议的payload中
- 传输至边缘节点后，RCP Server解析payload中的指令
- 直接通过SPI控制执行器
这种方式的优势在于，即使更换具有不同SPI映射关系的执行器，仅需要更新ZCU的软件即可完成适配工作，实现了网络中软件集中化和边缘节点轻量化的目的。
RCP的高级特性
RCP的应用不仅限于单一边缘节点的控制。由于10BASE-T1S支持总线型连接，区域控制器可以在一条RCP报文中添加多个命令，通过组播的方式实现：
- 一条RCP报文控制总线上多个边缘节点
- 一条RCP报文控制一个边缘节点中多个控制器的操作
这种组播操作的具体实现方式仍在讨论中。
协议标准化进展
RCP的协议字段当前正在TC18中展开讨论，并于2024年4月发布了Draft 0.2版本。值得注意的是，RCP在OSI七层模型中的位置尚未确定，即RCP报文视使用场景的不同可能被封装进不同的协议中，当前的候选包括了SOME/IP、1722、Google Protocol Buffers等。
总结
远程控制协议（RCP）是一种轻量化协议，基于10BASE-T1S实现时简化了边缘节点中MCU的功能，由中央控制器或区域控制器直接下发控制指令，实现了网络中软件集中化和边缘节点轻量化。随着汽车电子架构的不断发展，RCP有望在未来的智能网联汽车中发挥重要作用。