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，而不是使用大型,、昂貴的電纜束通過傳統(tǒng)的點對點連線來進行連接,。
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,。這個無線接口提供了方便的訪問途徑,，從車底、發(fā)動機蓋下或乘客廂內(nèi)都可進行訪問,。本文介紹的系統(tǒng)使用了藍牙的撥號聯(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和修理過程全然不同,。
對車內(nèi)網(wǎng)絡(luò)進行診斷訪問
圖1顯示了使用基于藍牙的診斷系統(tǒng)進行訪問的車內(nèi)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。具有藍牙功能的常規(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行測試,，如驗證噴射控制裝置是否能對傳感器的輸入進行正確響應(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20個節(jié)點,。
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)。