ط Phase II لمركز التجارة والتمويل العالمي تشيانهاي، رقم 3040 شارع شينغهاي، شارع نانشان، منطقة تعاون تشيانهاي شنتشن-هونغ كونغ، 2001
لقد غيرت وحدات التحكم الإلكترونية، أو ما تُعرف اختصارًا بـ ECUs، بشكل كبير ما يمكن للسيارات القيام به في يومنا هذا. في البداية عندما بدأت السيارات بتجهيز هذه العقول الحاسوبية، كانت عادةً ما تحتوي على وحدات تحكم إلكترونية منفصلة تقوم بمهام مختلفة مثل إدارة المحرك أو التحكم في المكابح. في الواقع، كان لدى بعض تصميمات السيارات القديمة من الثمانينيات والتسعينيات حوالي 10 إلى 15 من هذه الحواسيب الصغيرة تعمل بشكل مستقل. انتقل بنا الزمن إلى سيارات اليوم، وأصبح الوضع مختلفًا تمامًا. تحتوي معظم السيارات الجديدة حاليًا على ما بين 70 إلى 150 وحدة تحكم إلكترونية! يدل هذا الارتفاع الكبير على مدى تعقيد السيارات الحديثة، حيث تتطلب المزايا المختلفة وحدات تحكم مخصصة لها. من أنظمة التحكم في السرعة التكيفية إلى تحذيرات مغادرة المسار، غالبًا ما يكون لكل وظيفة وحدة تحكم إلكترونية خاصة بها في الوقت الحالي.
مع انتشار وحدات التحكم الإلكترونية (ECUs) في السيارات، بدأ المصنعون في إنشاء أنظمة متكاملة تتعامل مع العديد من الوظائف من خلال صندوق تحكم مركزي واحد بدلاً من وجود وحدات منفصلة لكل مهمة. ويجلب التحول إلى هذه الأنظمة المدمجة مزايا حقيقية أيضًا. تصبح المركبات أخف وزنًا نظرًا لوجود حاجة أقل لجميع تلك الأجزاء الإضافية والأسلاك التي تدور داخلها. بالإضافة إلى ذلك، يعمل كل شيء بشكل أفضل معًا عندما لا تتنافس المكونات مع بعضها البعض بعد الآن. يعتقد الأشخاص الذين يعملون في أماكن مثل NXP Semiconductors أن هذا الاتجاه سيستمر بقوة مع تقدم تكنولوجيا السيارات. يعتقدون أننا سنرى تحسينات أكبر في المستقبل ليس فقط في مدى جودة أداء السيارات ولكن أيضًا في مدى سهولة صيانتها لاحقًا. ما يجعل هذا التكامل مثيرًا للاهتمام هو كيف يفتح الأبواب للترقيات المستقبلية. مع وجود عدد أقل من الأنظمة المنفصلة للقلق بشأنها، يمكن لشركات صناعة السيارات طرح ميزات جديدة بشكل أسرع دون إعادة تصميم أقسام كاملة من السيارة بالكامل.
تُعتبر وحدات التحكم الدقيقة (Microcontrollers) العمود الفقري لتصميمات وحدات التحكم الإلكترونية (ECU) الحديثة، حيث تعمل بمثابة العقل المسؤول عن معالجة مختلف البيانات والحفاظ على تواصل المكونات المختلفة. هذه الرقائق الصغيرة تقوم بمهام كبيرة أيضًا، مثل تشغيل أنظمة التحكم في السرعة المُعدَّلة (Adaptive Cruise Controls) المتوفرة حاليًا في السيارات، وإدارة ميزات تجنب الاصطدام التي تساعد على حماية السائقين على الطرق. شهد عالم التكنولوجيا تقدمًا كبيرًا في الآونة الأخيرة، حيث أصبحت وحدات التحكم الدقيقة أقوى بكثير مما كانت عليه من قبل. فعلى سبيل المثال، الجيل الجديد S32K5 من شركة NXP، والذي يحتوي على نواة Arm Cortex تصل سرعتها إلى حوالي 800 ميغاهرتز. هذا القفز في السرعة يعني أن الشركات المصنعة يمكنها الآن دمج ميزات متقدمة بشكل كبير داخل السيارات دون التأثير على الأداء أو الموثوقية.
تعقيد المايكروكونترولر المتزايد يسبب صداعًا حقيقيًا للمهندسين هذه الأيام. تصبح دمج البرمجيات كابوسًا، ويصعب الحفاظ على استقرار الأنظمة تحت جميع الظروف يومًا بعد يوم. الأخبار الجيدة؟ يجد المطورون طرقًا للتغلب على هذه المشكلات. أصبحت الأساليب الجديدة في البرمجة تجعل مكونات البرامج أسهل في الإدارة، كما أصبحت أدوات التطوير أكثر تطورًا أيضًا. ومع ذلك، فإن تكنولوجيا المايكروكونترولر تواصل التطور بسرعة، مما يعني أن السيارات أصبحت أكثر ذكاءً وأمانًا من أي وقت مضى. أصبحت السيارات الحديثة قادرة على التعامل مع مهام معقدة لم نكن نتخيلها قبل بضع سنوات، حتى وإن كانت ما زالت تواجه صعوبات في بعض الأمور الأساسية أحيانًا مثل تذكر مكان صف السيارة.
يشكل الانتقال إلى الهياكل الزونية تغييرًا كبيرًا مقارنة بكيفية عمل السيارات في الماضي مع كل تلك الأنظمة المنفصلة. في السابق، كانت كل قطعة في السيارة تحتاج إلى صندوق كمبيوتر صغير خاص بها، وهو ما يُعرف تقنيًا باسم وحدة التحكم الإلكترونية (ECU). أما الآن مع إعدادات الهياكل الزونية، يتم تجميع كل شيء معًا في مناطق محددة داخل السيارة. هذا يُبسط الأمور داخليًا داخل المركبة لأنه يقلل من انتشار الأسلاك في كل مكان. تُحب شركات السيارات هذا النهج لأنه يقلل من الوزن ويجعل تصميماتها أكثر نظافة. هناك بعض الأرقام المتداولة تشير إلى أن حزم الأسلاك يمكن أن تفقد حوالي 30٪ من وزنها عند استخدام هذه التخطيطات الجديدة، على الرغم من أنني سمعت البعض يشكك في دقة هذا الرقم في كل الأحوال. ما نعرفه على وجه اليقين هو أن السيارات الأخف وزنًا تُكلف أقل في التصنيع وتؤدي بشكل أفضل في استهلاك الوقود. علاوة على ذلك، مع بدء مصنعي السيارات في استخدام لغة تواصل موحدة عبر بروتوكولات قياسية، تسهم هذه الأنظمة الزونية في تسهيل التفاعل بين العلامات التجارية المختلفة بشكل أكبر. هذا النوع من التوافق أصبح مهمًا جدًا في ظل السباق الذي يخوضه الجميع لجعل السيارات أكثر ذكاءً واتصالًا.
أصبح من الضروري الحفاظ على أمن المركبات المعرفة بالبرمجيات الآن بعد أن أصبحت السيارات متصلة بشكل كبير وذكية. في الواقع، تساعد البنية المعمارية الزونية في حماية المركبات من المخاطر الأمنية من خلال فصل أجزاء مختلفة من أنظمة الكمبيوتر في السيارة. هذا يعني أنه إذا تم اختراق منطقة واحدة، تظل الأجزاء الأخرى آمنة. كما ازدادت هجمات القرصنة على السيارات سوءًا في الآونة الأخيرة أيضًا. تشير بعض الدراسات إلى ارتفاع هائل في هذه الحوادث - حوالي 125٪ أكثر مما كان عليه قبل خمس سنوات فقط. ولذلك فإن الحلول القائمة على التقسيم الزوني تناسب السيارات الحديثة بشكل جيد، إذ تتيح للمصنعين وضع تدابير أمنية قوية في الأماكن التي تحتاجها داخل كل قسم من أقسام المركبة. كما يضيف اتباع الإرشادات الأمنية القياسية والامتثال للوائح الحكومية طبقة إضافية من الحماية. ويعتقد معظم الخبراء أننا بحاجة إلى مواصلة تحسين دفاعاتنا باستمرار. في النهاية، لا أحد يريد أن يتم اختراق سيارته أثناء القيادة على الطريق السريع، ناهيك عن التأثير على سلامة السائقين عندما تُعَطَّل الأنظمة.
يُعتبر جهاز Autel MaxiSys MS909 EV شيئًا مميزًا حقًا عند التعامل مع أنظمة الجهد العالي المعقدة في السيارات الكهربائية. يحب الم technicians ذكاء هذا الجهاز في تشخيص الأعطال وإعادة برمجة هذه الأنظمة بشكل صحيح، مما يؤدي إلى أداء أفضل وظروف عمل أكثر أمانًا حول السيارات الكهربائية. وقد أشاد الميكانيكيون في جميع أنحاء البلاد بتجاربهم مع هذا الجهاز مرارًا وتكرارًا. ويتحدثون عن دقة القراءات التي تظهر منذ البداية حتى أثناء التشخيص المعقد الذي يستغرق عادةً ساعات. ما الذي يجعل هذا الأداة مفيدة بهذا القدر؟ حسنًا، إنها تعمل مع معظم طرازات السيارات الكهربائية الرئيسية المتاحة في السوق اليوم، بدءًا من Tesla وصولًا إلى العلامات التجارية الأصغر. وتفسر هذه المرونة سبب بدء ورش الصيانة في اعتبار هذا الجهاز معدًا أساسيًا بدلًا من مجرد أداة إضافية موجودة على الرف.
لقد حظي جهاز Autel MaxiPRO MP808S-TS بموقع قوي في السوق باعتباره الجهاز التشخيصي الموثوق به الذي يقوم بمهام البرمجة والكشف عن الأعطال في مركبات تابعة لعديد من الشركات المصنعة المختلفة. ما يميز هذا الجهاز هو وظائف التحكم ثنائية الاتجاه المتقدمة التي يوفرها، ومجموعة خدماته الواسعة، وتتوافق بروتوكولات دعمه مع أكثر من 150 علامة تجارية للسيارات. يُقدّر الفنيون سهولة واجهة الاستخدام أثناء فترات العمل الفعلية، وهو ما يفسر سبب بدء العديد من ورش العمل في تضمينه ضمن عملياتها اليومية. إن سهولة التنقل المدمجة مع الوظائف القوية جعلته المفضل لدى المحترفين الذين يحتاجون إلى أدوات موثوقة يمكنهم الاعتماد عليها يومًا بعد يوم في بيئات إصلاح مزدحمة.
تتغير السيارات بسرعة في الوقت الحالي لأن الحواسيب الذكية المعروفة باسم الذكاء الاصطناعي (AI) أصبحت أفضل في حل المشكلات وجعل السيارات تعمل بسلاسة أكبر. يمكن لهذه أدوات الذكاء الاصطناعي اكتشاف متى قد يتعطل شيء ما قبل أن يحدث ذلك فعليًا، لذلك لا يضيع الميكانيكيون وقتًا في إصلاحات غير ضرورية. تستخدم بعض شركات السيارات الآن الذكاء الاصطناعي لفحص جميع أنواع المعلومات المستمدة من المركبات أثناء وجودها على الطريق، مما يساعد في جعلها تدوم لفترة أطول وتؤدي بشكل أفضل بشكل عام. يعتقد معظم الخبراء أننا سنرى المزيد من الذكاء الاصطناعي في سياراتنا قريبًا حيث تصبح العقول الحاسوبية أكثر ذكاءً وأسعار المستشعرات تنخفض. شركات مثل تسلا كانت متقدمة في هذا المجال، حيث علّمت مركباتها الكهربائية أن تتعلم من كل رحلة قيادة، بينما تسرع شركات تصنيع تقليدية مثل بي إم دبليو (BMW) من وتيرة تطورها لتلبية توقعات المستهلكين من حيث الرحلات الأكثر ذكاءً وأمانًا.
إن صعود البرمجة السحابية وتحديثات Over-The-Air (OTA) يُغيّر السيارات بطريقة لم نكن نتخيلها من قبل. يمكن لشركات السيارات الآن إرسال إصلاحات برمجية وميزات جديدة مباشرة إلى المركبات المتوقفة في مداخل المنازل في جميع أنحاء البلاد. لم يعد هناك حاجة لزيارة مراكز الخدمة أو الانتظار لأسابيع لإجراء عمليات استدعاء. تُظهر الأرقام الصناعية أن هناك شيئًا مثيرًا يحدث أيضًا، حيث اندفع العديد من مصنعي السيارات بسرعة إلى ركوب هذه الموجة. يحب السائقون عدم الاضطرار إلى التعامل مع كل هذا العناء عندما تصبح سياراتهم أكثر ذكاءً مع مرور الوقت. لكن لا يزال هناك عمل يُنتظر إنجازه. تظل الأمان مصدر قلق كبير لكل من الشركات والعملاء على حد سواء. ماذا يحدث إذا قام أحدهم بقرصنة هذه الأنظمة؟ بالإضافة إلى ذلك، ماذا عن المناطق التي تنقطع فيها خدمة الهاتف تمامًا؟ يحتاج المصنعون إلى حماية أفضل ضد التهديدات الإلكترونية، مع ضمان بقاء سياراتهم متصلة حتى في المناطق النائية. سيحدد إتقان هذه الأمور ما إذا كانت هذه التكنولوجيا ستصبح معيارًا شائعًا أم ستظل مجرد ميزة فاخرة أخرى.