網(wǎng)絡(luò )技術(shù)在汽車(chē)中的應用

摘要：社會(huì )進(jìn)入了信息網(wǎng)絡(luò )時(shí)代，人們對汽車(chē)的要求不再滿(mǎn)足于一種代步工具，更希望汽車(chē)是生活及工作范圍的一種延伸。而隨著(zhù)計算機技術(shù)、通訊技術(shù)、集成電路技術(shù)的飛速發(fā)展，以數字現場(chǎng)總線(xiàn)為代表的現場(chǎng)儀表、設備大量應用，繁瑣的現場(chǎng)連線(xiàn)被單一簡(jiǎn)潔的現場(chǎng)總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )所代替，汽車(chē)也開(kāi)始步入網(wǎng)絡(luò )時(shí)代。
現在，社會(huì )進(jìn)入了信息網(wǎng)絡(luò )時(shí)代，人們對汽車(chē)的要求不再滿(mǎn)足于一種代步工具，更希望汽車(chē)是生活及工作范圍的一種延伸，在汽車(chē)上就像在自己的辦公室和家里一樣工作和生活。與此同時(shí)，汽車(chē)電子化也日益飛速發(fā)展，被認為是汽車(chē)技術(shù)發(fā)展進(jìn)程中的一次革命，汽車(chē)電子化的程度被看作是衡量現代汽車(chē)水平的重要標志。隨著(zhù)計算機技術(shù)、通訊技術(shù)、集成電路技術(shù)的飛速發(fā)展，以數字現場(chǎng)總線(xiàn)為代表的現場(chǎng)儀表、設備大量應用，使得傳統的現場(chǎng)控制技術(shù)及現場(chǎng)控制設備發(fā)生了巨大的變化。繁瑣的現場(chǎng)連線(xiàn)被單一簡(jiǎn)潔的現場(chǎng)總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )所代替，信號傳輸質(zhì)量也大大提高，汽車(chē)也開(kāi)始步入網(wǎng)絡(luò )時(shí)代。
按照對汽車(chē)行駛性能作用的影響劃分，可以把汽車(chē)電子產(chǎn)品歸納為兩類(lèi)：一類(lèi)是汽車(chē)電子控制裝置，包括發(fā)動(dòng)機、底盤(pán)、車(chē)身電子控制。一類(lèi)是車(chē)載汽車(chē)電子裝置，包括汽車(chē)信息系統、導航系統、汽車(chē)音響及電視娛樂(lè )系統、車(chē)載通信系統、上網(wǎng)設備等。
在汽車(chē)電子控制裝置方面的應用
汽車(chē)日益電子化，相關(guān)電子設備開(kāi)始大量應用，這必然將導致汽車(chē)布線(xiàn)更長(cháng)更復雜，而運行可靠性降低、故障維修難度增大。特別是電子控制單元的大量引入，為了提高信號的利用率，要求大批的數據信息能在不同的電子單元中共享，汽車(chē)綜合控制系統中大量的控制信號也需要實(shí)時(shí)交換，傳統線(xiàn)路已遠遠不能滿(mǎn)足這種需求。在汽車(chē)電子網(wǎng)絡(luò )中，各電子設備之間采用了數字式串行通訊，一對總線(xiàn)上有多個(gè)設備。這種網(wǎng)絡(luò )化的設計，簡(jiǎn)化了布線(xiàn)，減少了電氣節點(diǎn)的數量和導線(xiàn)的用量，使裝配工作更為簡(jiǎn)化，同時(shí)也增加了信息傳送的可靠性，實(shí)現了車(chē)內的電子設備在分布應用中信息和資源共享，通過(guò)數據總線(xiàn)可以訪(fǎng)問(wèn)任何一個(gè)電子控制裝置，讀取故障碼對其進(jìn)行故障診斷，使整車(chē)維修工作變得更為簡(jiǎn)單。

目前電子技術(shù)發(fā)展的方向向集中綜合控制發(fā)展：將發(fā)動(dòng)機管理系統和自動(dòng)變速器控制系統，集成為動(dòng)力傳動(dòng)系統的綜合控制（PCM）；將制動(dòng)防抱死控制系統（ABS）、牽引力控制系統（TCS）和驅動(dòng)防滑控制系統（ASR）綜合在一起進(jìn)行制動(dòng)控制；通過(guò)中央底盤(pán)控制器，將制動(dòng)、懸架、轉向、動(dòng)力傳動(dòng)等控制系統通過(guò)總線(xiàn)進(jìn)行連接?？刂破魍ㄟ^(guò)復雜的控制運算，對各子系統進(jìn)行協(xié)調，將車(chē)輛行駛性能控制到最佳水平，形成一體化底盤(pán)控制系統（UCC）?，F在汽車(chē)已裝有上百個(gè)傳感器，微處理器幾十個(gè)，某些高端汽車(chē)上單臺車(chē)使用的CPU個(gè)數已達到幾十甚至百個(gè)。在汽車(chē)更加舒適的基礎上，如何使汽車(chē)更加自動(dòng)化、智能化、安全化，使得網(wǎng)絡(luò )在汽車(chē)電子系統中的地位更加突出，通訊線(xiàn)將各種汽車(chē)電子裝置連接成為一個(gè)網(wǎng)絡(luò )，通過(guò)數據總線(xiàn)發(fā)送和接收信息。電子裝置除了獨立完成各自的控制功能外，還可以為其它控制裝置提供數據服務(wù)。采用網(wǎng)絡(luò )技術(shù)后，不但共用所有傳感器，還可以共用其他設備，如進(jìn)行了環(huán)形網(wǎng)控制，幾十個(gè)微機，就是個(gè)別出現問(wèn)題，整車(chē)還可以正常運行。所以網(wǎng)絡(luò )在汽車(chē)應用中不但增加了許多功能，而且還大大增加了可靠性。為適應汽車(chē)網(wǎng)絡(luò )控制的需要，更好地在各控制系統之間完成交流信息、協(xié)調控制、共享資源及標準化與通用化。
在車(chē)載汽車(chē)電子裝置方面應用
汽車(chē)信息系統、導航系統、汽車(chē)音響及電視娛樂(lè )系統、車(chē)載通信系統、上網(wǎng)設備等引入，使汽車(chē)具備了流動(dòng)辦公、學(xué)習培訓、安全行駛和休閑娛樂(lè )的功能，人們在駕駛汽車(chē)時(shí)可以更舒適、安全。利用車(chē)載電子系統，具有信息處理、通訊、導航、語(yǔ)言識別、圖像顯示和娛樂(lè )等功能。頂尖的人工智能技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò )技術(shù)，使人們在汽車(chē)內能悉心體會(huì )是什么給我們的駕車(chē)生活創(chuàng )造樂(lè )趣?，F在業(yè)內公司正在做著(zhù)不懈的努力，如Auto PC，它安裝在一臺名為超豪華概念車(chē)的儀表板上，屬于開(kāi)放式結構的轎車(chē)微機平臺。集轎車(chē)音響功能、計算機功能、行路導航功能、語(yǔ)音識別式無(wú)線(xiàn)通訊系統功能等于一體，并以轎車(chē)技術(shù)為核心，為轎車(chē)提供了信息和娛樂(lè )設施，實(shí)現了駕駛者安全駕駛過(guò)程中自由接收電子郵件、打電話(huà)撥號、查詢(xún)特殊目的地、接收交通和氣候信息以及改選音樂(lè )唱片等工作。另外其它公司開(kāi)發(fā)的轎車(chē)PC平臺技術(shù)中，使用了通用串聯(lián)總線(xiàn)（ISB），使該平臺就能夠兼容所有其USB產(chǎn)品，為其硬件和軟件商提供了無(wú)窮的發(fā)展機會(huì )。通用汽車(chē)公司宣布，進(jìn)行帶有因特網(wǎng)接口，同時(shí)具備語(yǔ)音識別功能的新型“網(wǎng)絡(luò )”汽車(chē)的研究開(kāi)發(fā)。福特公司與微軟和英特爾公司合作，開(kāi)發(fā)出“ICES”的汽車(chē)PC多媒體系統，具有信息處理、通訊、娛樂(lè )和安全、防盜等方面功能。提供國際互聯(lián)網(wǎng)接口、增加了緊急服務(wù)，該系統能夠“聽(tīng)懂”并完成駕駛者善于在已有的電子地圖上增加新的線(xiàn)路方面的指令，以保持地圖的實(shí)用性。另外，該系統使用了語(yǔ)音識別技術(shù)和遠程緊急衛星通信技術(shù)，汽車(chē)操縱將變得更加輕松和有趣。
網(wǎng)絡(luò )化使汽車(chē)電子技術(shù)發(fā)展的必然趨勢
由于汽車(chē)電子技術(shù)功能的日益強大和系統的日益復雜化，汽車(chē)電子設備發(fā)展的一個(gè)重要趨勢是大量使用微處理機來(lái)改善汽車(chē)的性能。隨著(zhù)電控器件在汽車(chē)上越來(lái)越多的應用，車(chē)載電子設備間的數據通信變得越來(lái)越重要。為了進(jìn)一步提高行駛的經(jīng)濟性、安全性，溫度及車(chē)速等信息必須在不同控制單元間交換。大量數據的快速交換、高可靠性及實(shí)用性是對汽車(chē)電子網(wǎng)絡(luò )系統的要求。
今天，“汽車(chē)音響”、“導航系統”、“電子信息”是相對獨立的系統，而在明天，但這些領(lǐng)域是不可分割的。明天的車(chē)載電子娛樂(lè )系統將通過(guò)導航與電子信息功能來(lái)重新評定，汽車(chē)的普通元器件通過(guò)汽車(chē)電腦與各種音像設備、電話(huà)、衛星、全球定位系統等裝置密切地融為一體。不久的將來(lái)，汽車(chē)導航、網(wǎng)絡(luò )功能和音響等組合將成為每輛車(chē)的基本裝備。作為集成零部件的一部分，汽車(chē)導航和電子信息將是自由流動(dòng)的基礎。