پیشرفت در برنامه‌ریزی ECU و راه‌حل‌های برنامه‌ریزی کلید

تحوّل فناوری برنامه‌ریزی ECU

از ECU‌های مستقل تا سیستم‌های یکپارچه

اینکه واحدهای کنترل الکترونیکی، یا به اختصار ECUs، در طول زمان چگونه تغییر کرده‌اند، واقعاً امکاناتی را که امروزه اتومبیل‌ها می‌توانند ارائه دهند، دگرگون کرده است. در آن زمان که اتومبیل‌ها برای اولین بار این گونه مغز‌های کامپیوتری را دریافت می‌کردند، معمولاً ECUهای جداگانه‌ای وظایف مختلفی مانند مدیریت موتور یا کنترل ترمزها را برعهده داشتند. برخی از طراحی‌های قدیمی اتومبیل در دهه‌های 1980 و 1990 در واقع دارای حدود 10 تا 15 عدد از این کامپیوترهای کوچک بودند که به‌صورت مستقل کار می‌کردند. با سرعت در زمان پیش برویم تا امروز، شرایط کاملاً متفاوت است. بیشتر اتومبیل‌های جدیدی که امروزه در جاده‌ها دیده می‌شوند، دارای بین 70 تا حتی 150 عدد ECU هستند! این افزایش بزرگ نشان‌دهنده‌ی پیچیدگی بیشتر اتومبیل‌های مدرن است، به‌طوری که ویژگی‌های گوناگون و پیشرفته هر کدام به کنترل‌کننده‌های اختصاصی خود نیاز دارند. از کروز کنترل انتقالی تطبیقی تا هشدار خروج از خط، هر یک از این وظایف امروزه اغلب دارای ECU خاص خود هستند.

با گسترش واحدهای کنترل الکترونیکی (ECU) در خودروها، تولیدکنندگان شروع به ایجاد سیستم‌های یکپارچه کردند که چندین عملکرد را از طریق یک جعبه کنترل مرکزی انجام می‌دهند، به جای اینکه برای هر وظیفه ماژول‌های جداگانه‌ای داشته باشند. انتقال به این سیستم‌های ترکیبی مزایای واقعی نیز به همراه دارد. خودروها سبک‌تر می‌شوند چون نیاز کمتری به قطعات اضافی و سیم‌کشی‌های فراوان درون خودرو وجود دارد. علاوه بر این، زمانی که اجزا دیگر با یکدیگر در تضاد نباشند، همه چیز بهتر با هم کار می‌کنند. افرادی که در شرکت‌هایی مانند ان ایکس پی سمی‌کاندکتور (NXP Semiconductors) کار می‌کنند، معتقدند این روند با پیشرفت فناوری خودرو ادامه خواهد داشت. آن‌ها معتقدند بهبودهای بزرگ‌تری را در آینده نه تنها در عملکرد خودروها بلکه در راحتی تعمیر و نگهداری آن‌ها در آینده خواهیم دید. چیزی که این یکپارچگی را جالب می‌کند، این است که درهایی به سوی ارتقاءهای آینده باز می‌کند. با کاهش تعداد سیستم‌های جداگانه‌ای که باید مدیریت کرد، سازندگان خودرو می‌توانند ویژگی‌های جدید را سریع‌تر معرفی کنند، بدون اینکه نیاز باشد بخش‌های گسترده‌ای از خودرو را دوباره طراحی کنند.

نقش میکروکنترلرها در وسایل نقلیه مدرن

در قلب طراحی‌های امروزی ECU، میکروکنترلرها قرار دارند که تقریباً مانند مغز عملیاتی هستند و مسئول پردازش انواع داده‌ها و اتصال اجزای مختلف به یکدیگر می‌باشند. این تراشه‌های کوچک کارهای بزرگی انجام می‌دهند، از جمله مدیریت ویژگی‌های پیشرفته مانند سیستم کنترل سرعت تطبیقی (Adaptive Cruise Control) که امروزه در خودروها دیده می‌شود و همچنین مدیریت قابلیت‌های ایمنی مانند سیستم‌های جلوگیری از برخورد که به رانندگان کمک می‌کنند تا در جاده ایمن بمانند. دنیای فناوری در سال‌های اخیر پیشرفت‌های بزرگی داشته است و میکروکنترلرها اکنون بسیار قدرتمندتر از گذشته شده‌اند. به عنوان مثال می‌توان به سری S32K5 جدید از NXP اشاره کرد که از هسته‌های Arm Cortex بهره می‌برد و قادر است سرعتی در حدود 800 مگاهرتز را تجربه کند. این افزایش سرعت به این معنی است که تولیدکنندگان می‌توانند قابلیت‌های بسیار پیشرفته‌تری را در خودروها پیاده‌سازی کنند بدون اینکه به کیفیت عملکرد یا قابلیت اطمینان آن‌ها لطمه‌ای وارد شود.

امروزه پیچیدگی روزافزون میکروکنترلرهای به مهندسان سردرد واقعی می‌دهد. ادغام نرم‌افزارها به یک کابوس تبدیل شده و حفظ ثبات سیستم‌ها تحت تمام شرایط، روز به روز سخت‌تر می‌شود. خبر خوب این است که توسعه‌دهندگان راه‌هایی برای غلبه بر این مشکلات پیدا کرده‌اند. رویکردهای جدید به برنامه‌نویسی باعث شده‌اند تا مدیریت مؤلفه‌های نرم‌افزاری آسان‌تر شود و کیت‌های ابزار هم بسیار پیشرفته‌تر شده‌اند. با این حال، فناوری میکروکنترلرها به سرعت در حال پیشرفت است که به معنای این است که خودروها اکنون از همیشه باهوش‌تر و ایمن‌تر شده‌اند. وسایل نقلیه امروزی می‌توانند وظایف پیچیده‌ای را که چند سال پیش حتی غیرقابل تصور بود، مدیریت کنند، هرچند گاهی اوقات هنوز هم در انجام کارهای پایه‌ای مثل به یاد آوردن جایی که ماشین خود را پارک کرده‌اید دچار مشکل می‌شوند.

تاثیر معماری منطقه ای بر طراحی ECU

ساده سازی شبکه های خودرو با کنترل متمرکز

حرکت به سمت معماری‌های زونی نشان‌دهنده تغییر بزرگی نسبت به نحوه کارکرد قدیمی خودروها با سیستم‌های مجزا است. در گذشته، هر بخش از خودرو نیازمند جعبه کامپیوتری کوچک خود بود، یا به اصطلاح یک ECU. اکنون با استفاده از پیکربندی‌های زونی، تمام این اجزا در مناطق خاصی از خودرو گروه‌بندی می‌شوند. این موضوع باعث ساده‌تر شدن ساختار داخلی خودرو می‌شود، چون سیم‌کشی‌ها دیگر در سراسر خودرو پراکنده نیستند. شرکت‌های خودروسازی از این موضوع خوششان می‌آید، چون وزن خودرو کاهش می‌یابد و طراحی‌هایشان تمیزتر می‌شود. برخی از ارقام در گردش نشان می‌دهند که هارنس‌های سیم‌کشی می‌توانند تا حدود 30 درصد از وزن خود بکاهند، هرچند برخی افراد در مورد دقت این عدد شک می‌کنند. چیزی که مسلم است این است که خودروهای سبک‌تر هزینه ساخت و عملکرد بهتری دارند. علاوه بر این، با اینکه سازندگان خودرو شروع به صحبت با زبان یکسانی از طریق پروتکل‌های استاندارد کرده‌اند، این سیستم‌های مبتنی بر زون به برند‌های مختلف کمک می‌کنند تا به راحتی بیشتری با یکدیگر ارتباط برقرار کنند. این نوع سازگاری در حالی که تمام شرکت‌ها در تلاشند تا خودروها را هوشمندتر و بهتر متصل کنند، اهمیت بیشتری پیدا کرده است.

افزایش امنیت در وسایل نقلیه تعریف شده توسط نرم افزار

امروزه، با اینکه خودروها به شدت متصل و هوشمند شده‌اند، حفظ امنیت خودروهای تعریف‌شده با نرم‌افزار امری ضروری شده است. معماری زونی در واقع با جداسازی بخش‌های مختلف سیستم‌های کامپیوتری خودرو، به مقابله با ریسک‌های امنیتی کمک می‌کند. این موضوع به این معنی است که اگر یک منطقه مورد حمله قرا قرار گیرد، سایر بخش‌ها در امان باقی می‌مانند. همچنین حملات سایبری به خودروها در سال‌های اخیر بسیار بدتر شده است. برخی مطالعات نشان می‌دهند که افزایش چنین حادثه‌هایی بسیار زیاد بوده است - حدود 125 درصد بیشتر از پنج سال پیش. به همین دلیل است که رویکردهای زونی برای خودروهای مدرن بسیار موثر هستند. این امر به تولیدکنندگان این امکان را می‌دهد که اقدامات امنیتی قوی را دقیقاً در آن بخش‌هایی از خودرو که بیشترین نیاز را دارند، پیاده کنند. رعایت راهنمایی‌های استاندارد امنیتی و تطابق با مقررات دولتی لایه دیگری از حفاظت را فراهم می‌کند. با این حال، بیشتر کارشناسان بر این باورند که نیاز داریم دفاع‌های خود را به طور مداوم بهبود دهیم. در نهایت، هیچ‌کس نمی‌خواهد خودرویش در حالی که در حال حرکت روی بزرگراه است، قرا شود و ایمنی راننده وقتی سیستم‌ها تحت تأثیر قرار گیرند، به خطر بیفتد.

ابزار پیشرفته برای ECU و برنامه نویسی کلیدی

Autel MaxiSys MS909 EV: تسلط بر سیستم ولتاژ بالا

Autel MaxiSys MS909 EV در کار با سیستم‌های ولتاژ بالا در خودروهای برقی به چیزی ویژه تبدیل می‌شود. تکنسین‌ها از هوشمندی این دستگاه در تشخیص مشکلات و برنامه‌ریزی صحیح این سیستم‌ها استقبال می‌کنند که به معنای عملکرد بهتر و شرایط ایمن‌تر در کار با خودروهای برقی است. مکانیک‌های سراسر کشور نیز بارها از تجربیات خود با این دستگاه تعریف کرده‌اند. آنها درباره دقت بالای نتایج به دست آمده از همان ابتدا حتی در تشخیص‌های پیچیده‌ای که معمولاً ساعات زمان می‌کشند صحبت می‌کنند. چه چیزی باعث می‌شود این ابزار کاربردی باشد؟ خب، این دستگاه با تقریباً تمام مدل‌های عمده خودروهای برقی موجود در بازار از جمله تسلا تا برندهای کوچک‌تر سازگار است. این گونه تنوع باعث شده است که کارگاه‌ها این ابزار را به عنوان یک تجهیز ضروری به جای یک گجت اضافی روی قفسه ببینند.

اسکنر تشخیصی هوشمند Autel MaxiSys MS909 EV همانند Ultra EV، برنامه‌ریزی کد ECU سیستم با ولتاژ بالا

این محصول دارای سیستم عامل اندروید 7.0، صفحه نمایش 9.7 اینچی TFT-LCD، دوربین های عقب و جلو و گزینه های اتصال جامع از جمله Wi-Fi، بلوتوث، GPS و موارد دیگر است. ایده آل برای تشخیص خودروهای الکتریکی به طور موثر.

Autel MaxiPRO MP808S-TS: قدرت سنجی همه کاره

دستگاه تشخیصی Autel MaxiPRO MP808S-TS موقعیت قوی ای در بازار به دست آورده است و به عنوان یک دستگاه مرجع برای انجام وظایف برنامه‌ریزی و رفع اشکال در خودروهای تولید شده توسط سازندگان مختلف عمل می‌کند. چیزی که این ابزار را از دیگران متمایز می‌کند، عملکردهای کنترلی دوطرفه پیشرفته، محدوده گسترده گزینه‌های خدماتی و سازگاری آن با پروتکل‌هایی است که پوشش بیش از 150 برندهای خودرویی را شامل می‌شود. تکنسین‌ها از راحتی رابط کاربری این دستگاه در جلسات کاری واقعی تشکر می‌کنند و این همان دلیلی است که بسیاری از مغازه‌ها شروع به استفاده از آن در عملیات روزانه خود کرده‌اند. سادگی در ناوبری ترکیب شده با عملکرد قدرتمند، آن را به یک ابزار محبوب میان متخصصان تبدیل کرده است که به دنبال ابزارهای قابل اعتمادی هستند که بتوانند روزانه در محیط‌های تعمیر پر شلوغی به آن‌ها اتکا کنند.

ابزار تشخیص autel maxipro mp808s-ts کدگذاری ECU TPMS کامل با خدمات دوطرفه 31+ مانند mp808ts mp808bt mp808 ts

این اسکنر با سیستم عامل اندروید 11 پشتیبانی می کند و از بیش از 31 سرویس ، توابع TPMS ، گزینه های کدگذاری ECU از جمله سازگاری آنلاین و آفلاین پشتیبانی می کند و با طیف وسیعی از مدل های خودرو کار می کند.

روند آینده در راه حل های برنامه نویسی خودرو

تشخیص و نگهداری پیش بینی شده مبتنی بر هوش مصنوعی

امروزه خودروها به سرعت در حال تغییر هستند، زیرا کامپیوترهای هوشمند به نام هوش مصنوعی (AI) در تشخیص مشکلات و بهتر کردن عملکرد خودروها بهتر شده‌اند. این ابزارهای هوش مصنوعی می‌توانند قبل از اینکه یک قطعه واقعاً خراب شود، متوجه خرابی احتمالی آن شوند، بنابراین مکانیک‌ها وقت خود را برای تعمیرات غیرضروری هدر نمی‌دهند. برخی از شرکت‌های خودروسازی اکنون از هوش مصنوعی برای تحلیل انواع اطلاعات دریافتی از خودروها در حال کار استفاده می‌کنند، که این امر باعث افزایش عمر خودرو و بهبود عملکرد کلی آن می‌شود. بیشتر کارشناسان فکر می‌کنند که در آینده نزدیک شاهد حضور بیشتر هوش مصنوعی در خودروهایمان خواهیم بود، زیرا مغز کامپیوتری قوی‌تر می‌شود و حسگرها ارزان‌تر تولید می‌شوند. شرکت‌هایی مانند تسلا در این زمینه پیشرو بوده‌اند و به خودروهای برقی خود یاد داده‌اند که از هر سفری که انجام می‌دهند چیزی یاد بگیرند، در حالی که تولیدکنندگان سنتی مانند بی‌ام‌و هم به سرعت در حال جبران عقب‌ماندگی خود هستند تا انتظارات مصرف‌کنندگان را برای سواری‌های هوشمندتر و ایمن‌تر برآورده کنند.

برنامه نویسی مبتنی بر ابر و به روز رسانی های OTA

ظهور برنامه‌نویسی ابری و به‌روزرسانی‌های از راه دور (OTA) در حال تغییر دادن اتومبیل‌ها به شکلی است که قبلاً تصورش را نمی‌کردیم. شرکت‌های خودرویی اکنون می‌توانند راه‌حل‌های نرم‌افزاری و ویژگی‌های جدید را مستقیماً به خودروهایی که در محل توقف خانه‌های سراسر کشور قرار دارند، ارسال کنند. دیگر نیازی نیست به نمایندگی مراجعه کنید یا چندین هفته برای انجام یک فراخوان (Recall) صبر کنید. آمارهای صنعتی نشان می‌دهند که چیزی جالب در حال رخ دادن است؛ بسیاری از سازندگان خودرو به سرعت این فرصت را در پیش گرفته‌اند. رانندگان هم از این موضوع خوششان می‌آید که دیگر با دردسرهای قبلی در زمانی که خودروشان با گذشت زمان هوشمندتر می‌شود، مواجه نمی‌شوند. اما هنوز کارهایی باید انجام شود. امنیت همچنان یکی از دغدغه‌های بزرگ شرکت‌ها و مشتریان است. اگر کسی به این سیستم‌ها هک شود چه اتفاقی می‌افتد؟ علاوه بر این، در مناطقی که سیگنال شبکه موبایل کاملاً قطع می‌شود چه اتفاقی خواهد افتاد؟ سازندگان باید حفاظت‌های بهتری نسبت به تهدیدهای سایبری داشته باشند و در عین حال مطمئن شوند که خودروهایشان حتی در مناطق دورافتاده نیز متصل باقی بمانند. درست کردن این موارد تعیین‌کننده خواهد بود که این فناوری به یک استاندارد جهانی تبدیل شود یا تنها به عنوان یک قابلیت لوکس باقی بماند.