الحواسيب والسيارات

تحتوي سيارتك على ١٠٠ معالج على متنها. إذا قال لك شخص ما بأنك ستصدقهم؟ حسنا هذا صحيح. هل تصدقونني لو قلت أن سيارتك قد تحتوي على أسطر أكثر من رمز البرنامج من طائرة مقاتلة؟ حسنا هذا صحيح. فالسيارات ذات الدرجة الممتازة في هذه الأيام تقع في مكان ما من جيران مائة مليون خط من الرموز، وحوالي ٩٥ مليون خط من برامج الحاسب الآلي أكثر من طائرة مقاتلة عسكرية أميركية.

إن خطوط كود البرامج ضرورية لتشغيل ما بين ٥٠ إلى ١٠٠ مركبة مزودة بمعالجات صغيرة تعرف باسم وحدات التحكم الإلكترونية. وفي مكان ما في المستقبل، من المتوقع أن تستخدم السيارات ما بين ٢٠٠ إلى ٣٠٠ مليون خط من التعليمات البرمجية لتشغيل وحدات العملة الأوروبية. وهذا يمكن وحدات العملة الأوروبية من إتخاذ القرارات من ١٥ إلى ٤٠ مللي ثانية. ويقدر ان أكثر من ٨٠ في المئة من الابتكارات في السيارات تأتي من انظمة الكمبيوتر وأن البرمجيات أصبحت المساهم الرئيسي في القيمة (وكذلك أسعار الملصقات) في السيارات. وعلى مر السنين، أزداد عدد المعالجات الصغيرة لتلبية الانبعاثات، ومعايير اقتصاد الوقود، وخفض الأسلاك، وتلبية سمات السلامة الجديدة. في المستقبل هناك إمكانية توصيل نظام حاسوب السيارات الخاص بك باخصائي في الشبكة يمكنه تنزيل البيانات وتحليل البيانات وتحميل البرامج المطلوبة.

وحدات التحكم الدقيقة (MCUs) الموجودة في نظام التحكم في محركات السيارات هي أجهزة كمبيوتر صغيرة تحتوي على معالج أساسي وذاكرة وصول عشوائي (RAM) وأجهزة الإدخال/الإخراج الطرفية. وقد انتقلت وحدات التحكم الدقيقة هذه من وحدات المعالجة المركزية (CPU) بسرعة ٨٠٥١ بسرعة ١٢ ميجاهرتز إلى قوة معالجة من فئة ٣٢ بت مع مجموعة متعددة من الأجهزة الطرفية. وتستخدم وحدات التحكم الدقيقة للتحكم في الإرسال، والفرامل المضادة للقفل، ونظام أكياس الهواء، والتحكم في المناخ، وغير ذلك من المكونات الرئيسية داخل السيارة. تعمل وحدات التحكم الدقيقة المتعددة بمفردها وتحتاج إلى إرسال المعلومات إلى وحدات MCU أخرى. ونتيجة لذلك، تم تطوير ثلاثة أنظمة مختلفة لحافلات الشبكة تسمى CAN و LIN و MOST.

CAN (شبكات منطقة التحكم) هو ناقل تسلسلي سريع يستخدم في تطبيقات السيارات. يستخدم CAN كابل مزدوج مفعل للسماح لوحدة ECU والأجهزة الأخرى
(شبكات منطقة التحكم) هو ناقل تسلسلي سريع يستخدم في تطبيقات السيارات. يستخدم CAN كابل مزدوج مفعل للسماح لوحدة ECU والأجهزة الأخرى بالتواصل مع بعضها البعض دون إستخدام كمبيوتر مضيف (خادم). يمكن إرسال البيانات إلى ما يصل إلى ثمانية بايت باستخدام معدلات البت غير الإرجاع إلى الصفر على النمط الثنائي، ما يصل إلى ١ ميجابت في الثانية - وهي نفس سرعة بعض عمليات تنزيل الأقمار الصناعية.

LIN (شبكة الاتصال المحلية) هي حافلة إتصالات منخفضة السرعة مع ربان واحد وما يصل إلى ١٦ حافلة عبيد. يستخدم LIN شبكات فرعية للتواصل مع CAN بسرعة تصل إلى ٢٠ كيلوبت في الثانية.

وأكثر هذه الشبكات (وسائل نقل النظام الموجهة للوسائط) هي شبكة وسائط متعددة فائقة السرعة تستخدم لنقل الفيديو والصوت والبيانات في السيارات. تستخدم الشبكة مخطط حلقي مع الاتصال التزامني. معظمها مقسم إلى ثلاثة أجيال. تم إدخال MA غالبية ٢٥ لأول مرة وكان عرض نطاق ترددي فقط ٧٠٥.٦ كم/ثانية. ثانيا، زيادة عرض النطاق الترددي بأكثر من ٥٠ وكان قادرا على نقل البيانات حتى ١٠٢٤ كيلبيت/ثانية. وقد تم إصدار أكثر من ١٥٠ في عام ٢٠٠٧ وزادت معدلات نقل البيانات إلى ٣٠٧٢ كم/ثانية.

في المجمل، أصبحت السيارات هذه الأيام أكثر تطورا من أي وقت مضى. لقد تكبدت تكنولوجيا الحاسب الآلي خسائر كبيرة فيما يتصل بكيفية تصنيع السيارات اليوم. السيارات الآن ليست كلها عن ضفاف النهر، وظيفة الطلاء، وأسقف الشمس كما كانت في الماضي. فالمستهلكون يريدون نظام تحديد المواقع العالمي، والقنوات الفضائية، وكاميرات الاستشعار من الحرارة، وغير ذلك؛ لذا فقد شهدت صناعة السيارات العديد من شركات تصنيع البرمجيات والمعدات زيادة. من يدري أين ستأخذنا هذه التقنية، قد يأتي يوم ما كل ما نفعله هو الضغط على زر لبدء السيارة؛ انحنى للخلف، و دع السيارة تستولي على المهام مثل التسارع، والتوجيه، و التوقف. ونظرا لكمية الخطوط الشيفرة المتوقع أن تكون في السيارات في السنوات القليلة المقبلة فإن هذا اليوم ليس بعيدا.