Một cách tổng quát, mạng nội bộ trên ô tô hiện nay được phân chia thành 4 nhóm chính dựa trên chức năng và đặc tính của chúng:
Hình 2. 23 Các vùng ứng dụng trên xe
Đối với các hệ thống thuộc truyền lực hộp số và gầm thì cần chú trọng yêu cầu về đặc tính thời gian thực (đa số các hệ thống thuộc hai nhóm này đều yêu cầu đặc tính này). Đối với các hệ thống thuộc phân vùng điều khiển các chức năng bên trong nội thất (liên quan đến các tính năng về tiện nghi) thì cần chú trong chính về khả năng hoạt động đa kênh cùng với sự phân mảnh cao, cần hỗ trợ số lượng nút lớn và thường phân bố theo từng cụm rải rác khắp xe.
Còn đối với các hệ thống thuộc nhóm đa phương tiện và thông tin giải trí thì lại cần chú trọng đến vấn đề băng thông và tốc độ truyền do đối tượng thông tin trong nhóm này chủ yếu là các định dạng hình ảnh, âm thanh và video.
2.2.5.1. Ứng dụng thời gian thực
u hướng hiện tại của ngành công nghiệp ô tô chính là dần thay thế các hệ thống cơ khí hay cơ – thủy lực kiểu cũ bằng các hệ thống cơ – điện tử được điều khiển bằng máy tính.
Đơn cử như đối với các hệ thống như ABS hay -by-wire, các yêu cầu của chúng đặt lên các hệ thống điều khiển điện tử là cực cao, và gần như không cho phép bất cứ sai sót
38 hay độ trễ nào có thể xảy ra, chính vì lẽ đó mà các giao thức sử dụng cho các hệ thống này phải không ngừng hoàn thiện và cần được thay thế bởi các giao thức mới hơn, hiệu quả hơn.
Khi càng có nhiều các hệ thống cơ – thủy lực được thay thế bằng các hệ thống cơ – điện tử thì sẽ càng có nhiều máy tính điều khiển, và do các cơ cấu chấp hành đa số nằm trong khoang động cơ nên các máy tính này cũng sẽ phải được đặt ở vị trí tương tự. Mà ta đã biết khoang động cơ chính là một trong những vùng chịu nhiễu điện từ trường lớn nhất trên xe. Tạo áp lực rất lớn đến các cơ chế chống chịu nhiễu nhằm duy trì tính ổn định trong truyền thông tin.
Các mạng thuộc nhóm ứng dụng này thì có hai nhóm giao thức thích hợp để sử dụng: -Class C
-Class C+
Do cả hai nhóm này đều có bản chất thời gian thực tương tự nhau và cũng được tích hợp khả năng chịu lỗi (chống nhiễu) khá hoàn chỉnh.
Class C là nhóm giao thức thường gặp nhất hiện nay cho các ứng dụng thời gian thực trên ô tô, do gần như hầu hết các mẫu xe bình dân, trung cấp (và đôi khi cận cao cấp) sử dụng nhóm giao thức này.
Class C+ thì ít gặp hơn, chủ yếu được ứng dụng trong các hệ thống X-by-wire trên các mẫu xe cao cấp.
-Hệ thống điều khiển động cơ diesel (EDC). -Điều khiển truyền lực.
-Điều khiển lực động của xe (chương trình cân bằng điện tử - ESP)
-Các hệ thống điều khiển khung gầm ô tô (điều khiển thân xe, hệ thống phanh chống hãm - ABS).
-Các hệ thống hỗ trợ (điều khiển hành trình lái - ACC).
2.2.5.2. Ứng dụng đa dẫn
Đây là mảng ứng dụng gần như phức tạp và có nhiều nút nhất trên ô tô. Các nút trong mảng này không chỉ là các máy tính điều khiển mà còn là các nút bấm, các công tắc, đèn báo và chúng thường được bố trí theo cụm rải rác khắp xe.
Có thể kể ra một vài hệ thống điển hình như sau: -Hệ thống hiển thị.
39 -Đèn chiếu sang.
-Quyền truy cập với các thiết bị cảnh báo chống trộm. -Hệ thống điêu hòa.
-Điều chỉnh gương và ghế ngồi.
-Mô-đun cửa (bộ cửa sổ xe tự động, điều chỉnh gương cửa). -Cái gạt nước.
-Điều chỉnh đèn pha.
Đối với các hệ thống thuộc nhóm này thì yêu cầu về tính thời gian thực vẫn có, nhưng không quá khắt khe và thường không yêu cầu tốc độ cao mà chỉ quan tâm đến số lượng nút cho phép trong một mạng.
Do các đặc tính đã nêu ở trên thì các giao thức thuộc nhóm A và nhóm B là thích hợp nhất đối với dạng ứng dụng này, tuy nhiên trên một vài mẫu xe thì đôi khi các giao thức nhóm C vẫn được sử dụng.
Thông thường, cả hai nhóm A và B sẽ được sử dụng song song:
-Class A sẽ dùng để liên kết các máy tính điều khiển với các nút bấm, công tắc,.. -Class B sẽ dùng để liên kết các máy tính điều khiển thuộc các cụm khác nhau với
nhau.
2.2.5.3. Ứng dung đa phư ng tiện
Các ứng dụng trên xe có thể liệt kê như sau: -Hệ thống âm thanh.
-Máy thay đổi CD. -Hệ thống lái.
-Các hệ thống thông tin-người lái. -Điện thoại.
-Hệ thống video. -Tín hiệu giọng nói. -E-mai, internet. -Camera sau.
Thiết kế của dạng mạng này thường tập trung vào một khu vực trung tâm với màn hình hiển thị và các đơn vị điều khiển tương ứng.
40 Đây cũng là mạng có mức độ phân hóa khá cao khi tồn tại song song hai nhóm giao thức khá chênh lệch nhau về tốc độ: Class B và Class D.
-Class B được sử dụng cho các mạng thiên về điều khiển như đèn báo, nút bấm, cơ cấu đổi đĩa.
-Class D được sử dụng cho các ứng dụng truyền hình ảnh, âm thanh, video chất lượng cao và đôi khi còn có cả điều khiển giọng nói, tín hiệu camera 360 và internet.