Эта статья поднимает множество проблем. Пожалуйста, помогите улучшить его или обсудите эти проблемы на странице обсуждения . ( Узнайте, как и когда удалить эти сообщения-шаблоны ) ( Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения )
|
В автомобилестроении , автобус автомобиля является специализированной внутренней сетями связи , которая соединяет между компонентами внутри транспортного средства (например, автомобиль, автобус, поезд, промышленное или сельскохозяйственное транспортное средство, судно или летательный аппарат). Особые требования к управлению транспортным средством, такие как гарантия доставки сообщений, неконфликтность сообщений, минимальное время доставки, низкая стоимость и устойчивость к электромагнитным помехам, а также избыточная маршрутизация и другие характеристики требуют использования менее распространенных сетевых протоколов. . Протоколы включают сеть контроллеров (CAN), локальную сеть межсоединений.(LIN) и другие. Обычные компьютерные сетевые технологии (такие как Ethernet и TCP / IP ) используются редко, за исключением самолетов, где используются реализации ARINC 664, такие как Avionics Full-Duplex Switched Ethernet . Самолеты, использующие AFDX, включают B787 , A400M и A380 .
Все автомобили, продаваемые в США с 1996 года, должны иметь разъем бортовой диагностики для доступа к электронным контроллерам автомобиля.
Фон [ править ]
Основными движущими силами развития технологии автомобильных сетей были успехи, достигнутые в электронной промышленности в целом, и правительственные постановления, введенные, особенно в Соединенных Штатах, с целью сделать автомобили экологически чистыми.
В связи с жесткими стандартами выбросов для автомобилей стало невозможно достичь требуемой степени контроля без помощи бортовых вычислительных устройств. Бортовые электронные устройства также существенно повлияли на характеристики автомобиля, комфорт пассажиров, простоту изготовления и экономическую эффективность.
Когда-то автомобильное радио было, вероятно, единственным электронным устройством в автомобиле, но теперь почти каждый компонент автомобиля имеет какую-то электронную функцию. Типичные электронные модули на современных автомобилях включают блок управления двигателем (ECU), блок управления трансмиссией (TCU), антиблокировочную тормозную систему (ABS) и модули управления кузовным оборудованием (BCM).
Электронный модуль управления обычно получает данные от датчиков (скорости, температуры, давления и т. Д.), Которые он использует в своих вычислениях. Различные исполнительные механизмы используются для выполнения действий, определяемых модулем (включение охлаждающего вентилятора, переключение передачи и т. Д.). Модули должны обмениваться данными между собой во время нормальной работы транспортного средства. Например, двигатель должен сообщить трансмиссии, какова частота вращения коленчатого вала двигателя, а трансмиссия должна сообщить другим модулям, когда происходит переключение передач. Эта потребность в быстром и надежном обмене данными привела к развитию автомобильной сети как средства обмена данными.
В автомобильной промышленности быстро осознали сложность подключения каждого модуля к каждому другому модулю. Такая схема электропроводки не только будет сложной, ее придется изменять в зависимости от того, какие модули были включены в конкретное транспортное средство. Например, автомобиль без модуля антиблокировочной системы тормозов должен быть подключен иначе, чем тот, у которого есть антиблокировочная система тормозов.
Ответом отрасли на эту проблему было создание центральной сети в автомобиле. Модули могли быть «подключены» к сети и могли связываться с любым другим модулем, установленным в сети. Эта конструкция была проще в производстве, проще в обслуживании и обеспечивала гибкость при добавлении и удалении опций, не затрагивая архитектуру электропроводки всего автомобиля. Каждый модуль, узел в сети транспортного средства, управляет определенными компонентами, связанными с его функциями, и при необходимости обменивается данными с другими модулями, используя стандартный протокол , по сети транспортного средства.
Сети не были новыми, но их применение в автомобиле было. Сети для транспортных средств требовали:
- Бюджетный
- Невосприимчивость к внешнему шуму
- Способность работать в суровых условиях
- Общая устойчивость и надежность
Хотя автомобильная сеть предъявляла скромные требования к пропускной способности данных , потребность в большем количестве бортовых вычислений продолжает приводить к изменениям в этих сетях для обеспечения более высокоскоростной связи между модулями. Сеть зоны управления включает в себя приемник и передатчик для передачи от хоста к контроллеру и связи между компьютерами.
Протоколы, физические носители и соединители [ править ]
В автомобилях различных производителей используются несколько типов сетей и протоколов . Многие компании поощряют использование стандартного протокола связи, но до сих пор не остановились на нем.
Протоколы [ править ]
Общие протоколы автомобильных автобусов включают:
- A²B - (Автомобильная аудиошина) Протокол распространения звука, разработанный Analog Devices [1]
- AFDX
- ARINC 429
- Byteflight
- CAN - (Controller Area Network) недорогая низкоскоростная последовательная шина для соединения автомобильных компонентов.
- D2B - (Domestic Digital Bus) высокоскоростной мультимедийный интерфейс
- FlexRay - высокоскоростной протокол общего назначения с критически важными для безопасности функциями
- IDB-1394
- IEBus
- I²C
- ISO 9141 -1 / -2
- J1708 и J1587
- J1850
- J1939 и ISO 11783 - адаптация CAN для коммерческих (J1939) и сельскохозяйственных (ISO 11783) транспортных средств
- Keyword Protocol 2000 (KWP2000) - протокол для автомобильных диагностических устройств (работает либо по последовательной линии, либо по CAN)
- LIN - (Local Interconnect Network) очень недорогая автомобильная подсеть.
- MOST - (Media Oriented Systems Transport) высокоскоростной мультимедийный интерфейс.
- Многофункциональная автомобильная шина - часть железнодорожной сети связи IEC 61375.
- SMARTwireX
- SPI
- VAN - (Транспортная сеть)
- UAVCAN - ( Несложная автомобильная связь и сеть на уровне приложений), в основном используется в электрических самолетах, дронах, спутниках и робототехнике.
Физическая среда передачи [ править ]
Некоторые примеры использования физической среды передачи в автомобильных сетях:
- Одиночный провод
- Витая пара
- Волоконно-оптические
- IEEE 1394 [1]
- MIL-STD-1553 , разработанный для использования в военной авионике, теперь широко используется и в космических кораблях. Принят на вооружение МиГ-35 . [2]
- MIL-STD-1773 , примерно MIL-STD-1553 с оптическими кабелями
- Связь по ЛЭП [2]
Соединители [ править ]
- OBD-2 (16 контактов)
Кроме того, многие крупные производители автомобилей используют собственные проприетарные стандарты автомобильных шин или накладывают частные сообщения на открытые протоколы, такие как CAN.
- J1939 (9-контактный)
Автомобили коммерческого класса имеют разъемы типа I или типа II, которые поддерживают связь на основе CAN по протоколу SAE J1939. [3]
Использование протоколов [ править ]
Протокол / Версия | Начало / конец года | Производитель | Типы транспортных средств |
---|---|---|---|
FlexRay | 2008? | BMW | легковые автомобили |
FlexRay | 2008? | Фольксваген | легковые автомобили |
FlexRay | 2008? | Daimler AG | легковые автомобили |
FlexRay | - | Дженерал Моторс | легковые автомобили |
МОЖЕТ | 1986 г. | Bosch | многие |
НАИБОЛЕЕ | ? | Ford, BMW, Daimler и GM | легковые автомобили |
J1850 | - | GM | легковые автомобили |
J1850 | 2008? | Крайслер | легковые автомобили |
J1850 | - | Форд | легковые автомобили |
БТР | - | Форд | легковые автомобили |
ISO-9141-I / -II | 2008? | Форд | легковые автомобили |
ФУРГОН | 2000? | PSA Peugeot Citroën | легковые автомобили |
ФУРГОН | 2008? | Renault | легковые автомобили |
J1939 | 2005 – настоящее время | многие | тяжелые грузовики (5-8 класс) |
J1708 / 1587 | 1985 – настоящее время | Volvo AB, большинство производителей грузовиков в США | тяжелые грузовики (5-8 класс) |
Ссылки [ править ]
- ↑ Philips, EH (5 февраля 2007 г.). «Электрическая струя». Авиационная неделя и космические технологии .
- ^ "Многоцелевой боевой самолет МиГ-35" . Обновление защиты . Израиль. 2009. Архивировано из оригинального 14 марта 2007 года . Проверено 17 марта 2007 года .
Внешние ссылки [ править ]
- Автомобильные автобусы