تتفاعل وحدات TBOX الأمامية والخلفية وOBD مع ناقل CAN

T-BOX عبارة عن وحدة تحكم عن بُعد أمامية، أي أنها تحتوي على وحدة تحكم متصلة بالشبكة داخل السيارة قبل طرحها في السوق. سيتم إطلاق تطبيق جوال خاص بها للسيارة بأكملها، ويمكن تنفيذ الوظائف التالية من خلال هذا التطبيق:

التحكم عن بعد في المركبات: فتح الأبواب، والتحكم في النوافذ، والتحكم في فتحة السقف، والتحكم في مكيف الهواء، وتشغيل المركبة ووظائف أخرى؛

الحصول على معلومات المركبة: حالة الأبواب، حالة النوافذ، حالة أضواء السيارة، حالة ضغط الإطارات، معلومات أعطال المركبة، تحديد موقع المركبة ووظائف أخرى؛

خدمات الأمن: إنذار في حالة سحب السيارة، وإنذار عن بعد وتتبع الموقع بعد سرقة السيارة؛

التشخيص والتحديث عن بعد: لا تدعم معظم السيارات هذا الأمر في الوقت الحالي، وسيتم تطويره ببطء في المستقبل؛

يشير مصطلح T-Box عمومًا إلى وحدة طرفية ذكية في نظام إنترنت المركبات. تتصل هذه الوحدة مباشرةً بناقل بيانات السيارة (CAN bus) للحصول على معلومات حول حالة الهيكل وحالة المركبة، ثم تُحمّل هذه البيانات إلى وحدة التحكم الرئيسية (TSP). كما يمكنها استقبال التعليمات الصادرة من وحدة التحكم الرئيسية وإعادة نتائج تنفيذها. وبناءً على ذلك، يمكن توسيع وظيفة التحكم عن بُعد لتشمل تطبيقات الهاتف المحمول والمفاتيح الذكية وغيرها.

بالطبع، من الممكن أيضًا توصيل أنظمة صوتية ومرئية خارجية متنوعة. يمكن لجهاز T-Box دمج وحدات OBD، وكنت أعتقد أنه يمكن استخدامه كوحدة خلفية بديلة لأجهزة OBD. مع ذلك، وبناءً على مبدأ عمل T-Box وشكله، بالإضافة إلى اعتبارات السلامة، فإن الوحدات الأمامية ستكون أفضل.

عندما ذكرنا معدات الواجهة الأمامية، ذكرنا بطبيعة الحال نظام التشخيص على متن المركبة (OBD) الذي كان شائعًا نسبيًا قبل خمس أو ست سنوات (على مجلس تشخيص)طلب.

مخطط دائرة OBD الشائعة

صندوق OBD هو منتج يُركّب لاحقًا. عبارة عن صندوق صغير إضافي يُدخل في منفذ OBD الخاص بالسيارة لتحقيق الاتصال بالشبكة السحابية وقراءة كمية محدودة من معلومات السيارة. عمومًا، لا يوفر صندوق OBD سوى تحكم محدود بالسيارة، ولا توجد له وظائف أخرى. أما OBD، فهو جهاز يُوصل بواجهة تشخيص OBD الخاصة بالسيارة. يمكنه جمع بيانات ناقل بيانات السيارة، وإجراء تشخيص الأعطال، ودمج شرائح GPS، ومستشعرات التسارع، وغيرها، والحصول على بيانات القيادة. وبالاقتران مع تطبيق الهاتف المحمول، يمكنه القيام بدور أمني معين من خلال التنبيهات المتعلقة بالاهتزاز، والحركة، واشتعال المحرك. بالطبع، تستخدم بعض الأجهزة الأخرى المثبتة على السيارة منفذ OBD، مثل نظام الملاحة HUD، وغيرها. ونظرًا لأن الاتصال بالسيارة يتم عبر ناقل CAN الشائع الاستخدام في السيارات، يُطلق عليه أيضًا اسم CAN BOX في بعض التطبيقات، وجميعها منتجات داعمة تُركّب لاحقًا.

تركيب أجهزة طرفية ذكية لمركبات OBD

فيما يلي وضع السوق لشركة OBD في 2017-2018:

نظرًا لأن عددًا من السيارات في السوق لم تكن مزودة بوظائف الإنترنت سابقًا، فقد قمنا مؤقتًا بتطوير هذا المنتج لتوفير خدمات إدارة أساطيل التأمين على أساس التكلفة الإجمالية (UBI) وغيرها من الخدمات. هذا منتج انتقالي، وعندما يكتسب نظام T-BOX شعبية في المستقبل، ستنخفض قيمته الحالية بشكل كبير.

يمكن لجهاز T-Box دمج وحدات OBD، وكنت أعتقد أنه يمكن استخدامه كوحدة خلفية بدلاً من معدات OBD. مع ذلك، وبناءً على مبدأ عمل T-Box وشكله، بالإضافة إلى اعتبارات السلامة، فإن الوحدات الأمامية ستكون أفضل. يشير هذا المصطلح عمومًا إلى الطرفية الذكية المثبتة في السيارة ضمن نظام إنترنت المركبات، والتي تتصل مباشرةً بناقل CAN الخاص بالسيارة للحصول على معلومات حول حالة الهيكل وحالة السيارة، ثم ترفع هذه البيانات إلى وحدة TSP الخلفية. كما يمكنها استقبال التعليمات الصادرة من الوحدة الخلفية وإعادة نتائج التنفيذ. بناءً على ذلك، يمكن توسيع وظيفة التحكم عن بُعد لتشمل تطبيقات الهاتف المحمول والمفاتيح الذكية، وما إلى ذلك. بالطبع، من الممكن أيضًا توصيل أنظمة الترفيه الصوتية والمرئية الخارجية المختلفة.

يُمكن لنوعي أجهزة التحكم المثبتة على المركبات المذكورين أعلاه، بحسب مدى توافقها مع اتفاقية المصنع الأصلية، التحكم عن بُعد في وظائف مثل رفع النوافذ، وإطلاق صفارة الإنذار، وتشغيل المحرك، وتكييف الهواء، وحتى وظائف أكثر تقدماً. ونظراً لضرورة تعديلها بشكل منفصل لتناسب مختلف العلامات التجارية والموديلات، فإن نطاق وظائف التحكم عن بُعد محدود نسبياً.

حول التفاعل بين TBOX وناقل CAN

نظراً لنضج تقنية ناقل البيانات CAN وموثوقيتها، فإن شبكة ناقل البيانات داخل السيارات في معظمها تعتمد حالياً على هذه التقنية. يوضح الشكل أدناه شبكة ناقل البيانات في سيارة نموذجية.

هذا مجرد مخطط توضيحي يُبين طريقة الاتصال المنطقية العامة. تختلف بنية ناقل البيانات من شركة لأخرى، ولكنها تشمل أساسًا شبكات CAN عالية السرعة ومنخفضة السرعة (مع ميلٍ إلى الاستغناء عن الشبكات منخفضة السرعة). يُستخدم بروتوكول MOST بشكل رئيسي في أنظمة الترفيه التي تتطلب كميات كبيرة نسبيًا من البيانات، وهو ليس معيارًا لجميع المركبات.

لكي يتمكن جهاز TBOX من التحكم ببعض وظائف المركبة، لا بد من ربطه بنظام ناقل البيانات CAN. توجد ثلاث طرق شائعة في هذا المجال. أما نظام OBD، فهو ليس من الممارسات المتبعة لدى الشركات المصنعة الأصلية المسؤولة، ولن نتطرق إليه في هذه الإجابة.

1. اختر الاتصال مباشرةً بشبكة CAN واستخدم TBOX كعقدة. (لم يذكر العمود هذا بالتفصيل)

إذا كنت ترغب فقط في تنفيذ وظيفة التحكم في منفذ CAN محدد في جهاز TBOX (عادةً ما يكون منفذ CAN الخاص بالجسم، والذي يحتوي على وظائف إدارة الشبكة، ويكون التنفيذ بسيطًا نسبيًا)، فيمكنك إضافة جهاز TBOX مباشرةً إلى هذه الشبكة كعقدة، واستخدام نفس جهاز الإرسال والاستقبال CAN لمعالجة إشارات شبكة الجوال، والبلوتوث، والواي فاي، وغيرها من الإشارات وتحويلها إلى إشارات CAN. تكمن الميزة في سهولة وبساطة هذه الطريقة. كل ما عليك فعله هو إعداد آلية التنشيط/الإيقاف التلقائي وتأمين وصول عقدة TBOX. لا حاجة لتعديل استراتيجيات إدارة الشبكة للعقد الأخرى. أما العيب فهو محدودية الوظائف (بالطبع، يمكن أيضًا إعادة توجيه إشارة TBOX إلى منفذ CAN الخاص بالطاقة عبر البوابة، وهو أمر أكثر تعقيدًا، لذا توجد طريقة أخرى).

2. دمج وظيفة TBOX مع البوابة

تتطلب تفاعلات شبكة CAN بمعدلات مختلفة بوابةً لإعادة توجيه الإشارات. في حال دمج وظيفة TBOX في البوابة، يُمكن تحقيق تفاعل مباشر مع جميع شبكات CAN، كما هو موضح في الشكل أدناه. لا تتطلب طريقة الاتصال هذه سوى إضافة إدارة الشبكة إلى عُقد شبكة CAN الخاصة بالطاقة التي تدعم وظيفة TBOX. تتمثل الميزة في أن نقل المعلومات مباشر وفعّال، والتنفيذ بسيط. أما العيب فهو ارتفاع متطلبات الأمان نسبيًا.

3. جهاز TBOX متصل بشبكة CAN الخارجية

يُدمج هذا النظام في شبكة MOST (أو غيرها) غير CAN المسؤولة عن نظام الترفيه، ويعتمد على البوابة لتوجيه الرسائل. لا يُستخدم هذا الهيكل على نطاق واسع في الصناعة حاليًا. من مزاياه: التكامل العالي للشبكة الخارجية مع نظام الترفيه، مما يُسهّل تحقيق خصائص الترفيه والتواصل الاجتماعي لإنترنت المركبات؛ وضرورة توجيه المعلومات عبر بوابة MOST، التي تتميز بأمان عالٍ. أما عيوبه: ارتفاع تكلفة ناقل MOST وصعوبة تطوير بوابة MOST.

مبدأ التفاعل بسيط للغاية، حيث يتصل جهاز TBOX بشبكة CAN ويرسل رسائل CAN، بينما تستقبل العقدة المتحكمة المقابلة رسائل CAN من TBOX، لا أكثر. وظيفة التنفيذ متشابهة تقريبًا، ونأمل أن يُولى مزيد من الاهتمام للموثوقية والأمان. في الواقع، مع التطور الحالي للإلكترونيات في السيارات، تتزايد قيود ناقل CAN، ويبحث القطاع تدريجيًا عن بدائل.

بدأت تقنيتا Flexray (CAN FD) و Ethernet بالظهور تدريجياً مع معايير وأجهزة متوافقة. وإذا تم استخدام Ethernet في السيارات، فسيؤدي ذلك إلى انتشار واسع النطاق لتقنية TBOX.

ملخص:بالمقارنة، يتضح أن مبادئ التحكم التي تطبقها صناديق OBD وصناديق TBOX متشابهة بشكل أساسي. حاليًا، يُعد سوق ما بعد البيع هو الساحة الرئيسية لصناديق OBD، حيث يتم تطويرها من قبل موردي قطع غيار السيارات ثم بيعها لأصحاب السيارات. أما الشركات المصنعة الأصلية فهي أقل انخراطًا في هذا المجال نظرًا لاحتياجها إلى تحليل وفك تشفير البروتوكولات ذات الصلة. كما أن اعتماد الخوارزميات يوفر وظائف محدودة، تقتصر في الغالب على وظائف المراقبة السلبية. في المقابل، تُعد سوق ما قبل التركيب هي الساحة الرئيسية لصناديق TBOX، والتي عادةً ما يتم تطويرها من قبل مصنعي السيارات. تتميز صناديق TBOX بقدرتها على التكامل بشكل أفضل مع مختلف وحدات التحكم في السيارات، وتتيح التحكم عن بُعد في المعدات المثبتة على السيارة. وعادةً ما يتم تجميع صناديق TBOX قبل بيع السيارة.

صندوق السيارة الشائع

أُعيد نشر هذه المقالة من موقع "دايين بلو أوشن تكنولوجي"، الذي يدعم حماية حقوق الملكية الفكرية. يُرجى ذكر المصدر الأصلي والمؤلف عند إعادة النشر. في حال وجود أي انتهاك، يُرجى التواصل معنا لحذفها.