隨著汽車中多媒體設(shè)備的增加，如CD/DVD播放器、數(shù)字電視等，連接這些設(shè)備的車內(nèi)網(wǎng)包括：藍(lán)牙、CAN、D2B、FireWire、MOST、移動媒介鏈路(MML)、LIN和ZigBee等等，本文介紹一種基于藍(lán)牙技術(shù)的、用于遙控診斷接口的架構(gòu)，它使測試工程師無論處在車內(nèi)或車外的任何位置，都可以監(jiān)控和操作汽車的傳感器及控制單元完成測試任務(wù)。

　　未來的遠(yuǎn)程診斷系統(tǒng)將為汽車的動力控制器提供前所未有的訪問途徑，無論這輛汽車是在維修店還是在道路上。藍(lán)牙等無線技術(shù)提供了在汽車技術(shù)人員的便攜式電腦和車內(nèi)網(wǎng)絡(luò)之間進(jìn)行短程無線通信所需的特性，從而使技術(shù)人員無論處在車內(nèi)或車外的任何位置，都可以監(jiān)控和操作汽車的傳感器及控制單元。

　　從汽車技術(shù)人員的角度看來，這個網(wǎng)絡(luò)的前端是一個遠(yuǎn)程信息控制單元(TCU)，它把與集成聯(lián)網(wǎng)汽車(INV)互聯(lián)的各種網(wǎng)絡(luò)連接在一起。目前汽車行業(yè)有一種明顯的趨勢，欲為INV開發(fā)一種集中式服務(wù)網(wǎng)關(guān)模型，而藍(lán)牙技術(shù)則為該網(wǎng)絡(luò)中的許多鏈接提供了一種連接方案。通過提供無線連接和hoc聯(lián)網(wǎng)，它與已有的CAN (控制器區(qū)域網(wǎng)絡(luò))總線互為補(bǔ)充。其他通信媒介也有自己的優(yōu)勢，如MOST(面向媒介的系統(tǒng)傳輸)和IEEE1394，它們?yōu)橄M(fèi)電子產(chǎn)品和娛樂系統(tǒng)提供了高帶寬音頻/視頻通信。

　　這種新技術(shù)使用CAN總線，在對汽車性能和安全性具有影響的各系統(tǒng)之間實(shí)現(xiàn)高可靠性的通信。高速CAN網(wǎng)絡(luò)用來連接引擎控制單元(ECU)、防鎖死剎車系統(tǒng)(ABS)及其他關(guān)鍵性的系統(tǒng)。低速CAN網(wǎng)絡(luò)則常用于實(shí)現(xiàn)多路連接，在這個網(wǎng)絡(luò)中，多燈照明器、電源窗口和電源座椅等等都是作為CAN總線上的節(jié)點(diǎn)，而不是使用大型、昂貴的電纜束通過傳統(tǒng)的點(diǎn)對點(diǎn)連線來進(jìn)行連接。
 

圖1：網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和遠(yuǎn)程診斷接口。

　　本文介紹了一種基于藍(lán)牙技術(shù)的用于遠(yuǎn)程訪問診斷接口的架構(gòu)，在這種架構(gòu)中使用藍(lán)牙聯(lián)網(wǎng)協(xié)議為一個HTTP－CAN網(wǎng)關(guān)提供底層的傳輸(物理)媒介。借助運(yùn)行在TCU上的嵌入式HTTP服務(wù)器的幫助，服務(wù)技術(shù)人員可以從啟動藍(lán)牙功能的便攜式電腦的網(wǎng)絡(luò)瀏覽器上來監(jiān)視和控制INV上的各個節(jié)點(diǎn)。這個無線接口提供了方便的訪問途徑，從車底、發(fā)動機(jī)蓋下或乘客廂內(nèi)都可進(jìn)行訪問。本文介紹的系統(tǒng)使用了藍(lán)牙的撥號聯(lián)網(wǎng)(DUN)特性來模擬一個外部調(diào)制解調(diào)器，以便支持一個“撥號”到汽車CAN網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)瀏覽器。通過使用TCP/IP等標(biāo)準(zhǔn)通信協(xié)議，并將汽車的相應(yīng)軟件嵌入HTTP服務(wù)器，技術(shù)人員的硬件和軟件相對于汽車設(shè)計具有完全的可伸縮性，即使不同制造商、車型和型年的汽車其維護(hù)和修理過程全然不同。

對車內(nèi)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行診斷訪問

　　圖1顯示了使用基于藍(lán)牙的診斷系統(tǒng)進(jìn)行訪問的車內(nèi)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。具有藍(lán)牙功能的常規(guī)筆記本電腦上的網(wǎng)絡(luò)瀏覽器是用來訪問TCU的，它提供了一個訪問汽車網(wǎng)絡(luò)的用戶接口。通過在汽車自身嵌入診斷接口，制造商可以定制數(shù)據(jù)的描述形式和提交給技術(shù)人員的過程。還可以根據(jù)特定汽車內(nèi)的選件安裝情況來提供診斷程序。除了消費(fèi)者挑選的諸如空調(diào)、ABS等選件之外，通常還有一些其它的部件差異是消費(fèi)者所看不見的。例如，在1個型年內(nèi)可能使用2～3個水泵。把所有這些差異都考慮進(jìn)去之后，可能會出現(xiàn)幾十種組合情況。對特定汽車定制專門的診斷接口降低了導(dǎo)致技術(shù)人員陷入迷惘和使用不正確診斷程序的可能性。

　　這個接口可用來訪問汽車行駛期間的實(shí)時工作數(shù)據(jù)和來自控制器并記錄有異常事件(如引擎點(diǎn)火失敗，超程傳感器數(shù)據(jù)等)日志的歷史數(shù)據(jù)?？刂破鬟€可用來操控汽車傳感器進(jìn)行測試，如驗證噴射控制裝置是否能對傳感器的輸入進(jìn)行正確響應(yīng)。

　　該診斷系統(tǒng)還可為汽車制造商恢復(fù)數(shù)據(jù)，以開發(fā)故障發(fā)生前的指示器模型。通過上載閃存中的數(shù)據(jù)日志，并將其與技術(shù)人員所提供的故障報告關(guān)聯(lián)起來，便可以利用學(xué)習(xí)算法來優(yōu)化自動診斷工具。維護(hù)和維修設(shè)備提供這些信息的目的在于為汽車的診斷起到輔助作用。在診斷汽車所發(fā)生的問題時，第一個步驟應(yīng)該是上載閃存數(shù)據(jù)，因為聘請熟練技術(shù)人員的成本比較昂貴，而利用汽車制造商的軟件工具常常就能夠診斷出問題所在(或提供有用的建議)。

網(wǎng)際網(wǎng)模型

　　由于系統(tǒng)需要具有不同可靠性和帶寬的網(wǎng)絡(luò)，未來的車內(nèi)網(wǎng)將用到多種網(wǎng)絡(luò)類型。分層協(xié)議和中央網(wǎng)關(guān)處理器相結(jié)合，可實(shí)現(xiàn)不同組網(wǎng)技術(shù)之間的透明通信。

　　伴隨汽車電子產(chǎn)品結(jié)構(gòu)正在發(fā)生的革命，出現(xiàn)了許多新興的網(wǎng)絡(luò)。汽車中的多媒體設(shè)備，如CD/DVD播放器、數(shù)字電視等，都要求具有較大同步帶寬的網(wǎng)絡(luò)；而另外一些應(yīng)用則需要無線網(wǎng)絡(luò)或其他配置。為滿足對這些廣泛的、日益增長的汽車網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的需求，研究人員正在開發(fā)許多專用的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。未來的車內(nèi)網(wǎng)很可能包括：

　　* 藍(lán)牙微微網(wǎng)(Piconet)：中等帶寬的無線網(wǎng)絡(luò)，已成為與蜂窩電話和便攜式計算機(jī)通信的標(biāo)準(zhǔn)。

　　* CAN網(wǎng)絡(luò)：中等帶寬、高可靠性的有線網(wǎng)絡(luò)，已經(jīng)是汽車行業(yè)中的標(biāo)準(zhǔn)。

　　* 音頻/視頻網(wǎng)絡(luò)：用于娛樂媒介的高帶寬有線網(wǎng)絡(luò)。目前在這個應(yīng)用領(lǐng)域中存在幾個相互競爭的協(xié)議，包括內(nèi)部數(shù)據(jù)總線(D2B)、火線(FireWire，IEEE 1394)、 面向媒介的系統(tǒng)傳輸 (MOST)和移動媒介鏈路(MML)。

　　* 低開銷有線網(wǎng)絡(luò)：基于UART的有線網(wǎng)絡(luò)(LIN)和芯片－芯片總線，如I2C、SPI和Microwire，支持到按鍵板、顯示屏和傳感器等的低成本接口。

　　* 低開銷無線網(wǎng)絡(luò)：基于ZigBee或?qū)Ｓ镁W(wǎng)的低帶寬無線網(wǎng)絡(luò)，用于輪胎壓力傳感器、報警器和門鎖的射頻遠(yuǎn)程鑰匙以及需要無線接口和最低成本的其他應(yīng)用。

　　未來的車內(nèi)網(wǎng)通常會包含多個CAN網(wǎng)絡(luò)：低速網(wǎng)絡(luò)用于門鎖、尾燈等設(shè)備，它可以減少走線；高速網(wǎng)絡(luò)用于動力控制等關(guān)鍵高性能功能。在7系列寶馬汽車中，使用了三個CAN網(wǎng)絡(luò)。其中，CAN動力網(wǎng)絡(luò)和CAN車體網(wǎng)絡(luò)連接到中央網(wǎng)關(guān)模塊，后者再連接到Byteflight星型網(wǎng)絡(luò)。Byteflight星型連接器是安全關(guān)鍵控制和信息模塊。第三個CAN網(wǎng)絡(luò)將CAS(汽車訪問系統(tǒng))連接到門控單元和座位控制單元(最多11個單元)。CAS還提供到CAN車體網(wǎng)絡(luò)的接口，后者包括多達(dá)20個節(jié)點(diǎn)。

網(wǎng)絡(luò)軟件結(jié)構(gòu)

　　TCU和遠(yuǎn)程診斷系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)如圖2所示。
 

圖2：TCU和診斷系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)。