نگاهی به شبكه‌های ارتباطی درون-خودرويی

امروزه نوآوری در سامانه‌های برق و الكترونيک [2] خودرو به طرز چشم‌گيری رو به افزايش است. در اين ميان، شبكه‌سازی در خودرو به عنوان يک عامل كليدی در عملكرد كنترل توزيع شده [3] (غير متمركز) و همچنين ايجاد تعامل بين گره‌های [4] متعدد از سازندگان مختلف از اهميت بالايی برخوردار است.در اين نوشتار با رويكرد تمركز بر مشخصات و الزامات فناورانه، به بررسی شبكه‌های ارتباطی موجود و در حال ظهور به كار رفته در داخل خودرو خواهيم پرداخت و با مروری بر فناوری های موفق شبكه‌های مورد استفاده در حوزه‌های ديگر، امكان بكارگيری آن ها را در صنايع خودرويی برای كاربری خودروهای مسافری [5] و تجاری [6] تحليل خواهيم نمود. اين بررسی را براساس الگوی مرجع OSI [7] به تفكيک لايه‌های ارتباطی مختلف با تكيه بيش تر بر ويژگی های لايه­ فيزيكی [8] و شيوه‌نامه‌های [9] لايه­ دسترسی رسانه [10] به همراه جنبه‌های الگوسازی اطلاعات [11] انجام خواهيم داد. شكل1. نمونه سامانه‌های برق و الكترونيک خودرو 1.ديباچه افزايش رو به رشد تعداد واحدهای كنترل الكترونيكی [12] و همچنين تعداد چشم‌گير حسگرها و عملگرهای [13] وابسته به آن ها در خودروهای امروزی، منجر به پيچيدگی زيادی در سامانه‌های خودرويی شده است. در خودروهای مسافری با رشد فزاينده‌ای، نسبت به 10 سال پيش، تعداد اين واحدهای الكترونيكی به بيش از 70 عدد در كنار پردازش حدود 2500 سيگنال رسيده است. از اواخر دهه 1980، شيوه‌نامه‌های سريال استاندارد در برقراری ارتباط بين ECUها و سيگنال‌های درون خودرو به كار گرفته شدند كه اين رويكرد مزايای متعددی به دنبال داشته است. با اين روش، زيرسامانه‌های [14] سازندگان مختلف قابليت ارتباط و تعامل با يكديگر برقرار نموده، داده‌های حسگرها برای كاربردهای متعدد به اشتراک گذاشته شده و تعداد سيم‌ها در خودرو در مقايسه با روش سنیي سيم‌كشی، كاهش خواهد يافت كه دستاورد آن كاهش هزينه‌های مواد و مونتاژ، كاهش وزن خودرو و در نتيجه كاهش مصرف سوخت خواهد بود. شكل2. نمونه­ شبكه برق و الكترونيک خودرو ايجاد شبكه و بستر ارتباطی در خودرو، كاربردهای متعدد و گوناگونی از جمله استفاده در سامانه‌های كمک راننده­ پيشرفته [15] به منظور بهبود و ارتقای رده خودروهای خودران [16] و همچنين ايجاد سامانه­ زنجيره‌سازی كاميون‌ها [17] به منظور حركت گروهی و زنجيروار آن ها در جاده‌ها، به دنبال خواهد داشت. به كار گرفتن هر يک از اين فناوری ها در خودرو، مستلزم فراهم‌سازی الزامات متعددی در شبكه ارتباطی درون-خودرويی و برون-خودرويی [18] می باشد كه در اين نوشتار تمركز ما بر ارتباطات درون-خودرويی است. به عنوان مثال در عملكرد

Continue reading