В современную эпоху стремительного технологического прогресса автономные автомобили уже не просто фантазии из научно-фантастических фильмов, а передовые технологии, постепенно становящиеся реальностью. Однако у многих людей до сих пор остается множество вопросов о внутреннем устройстве автономных автомобилей, в частности о том, как работают эти сложные на первый взгляд электронные устройства. Сегодня мы приоткроем тайну "нейронного центра" автономных автомобилей - автомобильного шлюза. На примере автомобильного сетевого шлюза SV900-5G мы подробно разберем, как он соединяет различные устройства, чтобы сделать весь автомобиль "умным".

Что такое автомобильный шлюз? Зачем он нужен автономным транспортным средствам?

Представьте, что автономный автомобиль можно сравнить с человеком: различные датчики - это глаза и уши, контроллеры - мозг, а автомобильный шлюз это центральная нервная система. Она отвечает за то, чтобы различные "органы" внутри автомобиля могли "общаться" друг с другом, поддерживая связь с внешним миром.Автомобильный шлюз SV900 - это, по сути, высокопроизводительный маршрутизатор, разработанный специально для автомобильных приложений, но его функциональность значительно превосходит возможности обычных маршрутизаторов. Он должен не только передавать данные между автомобильными устройствами, но и обеспечивать стабильное соединение между автомобилем и внешними сетями, поддерживая множество способов подключения, включая мобильные сети 5G/4G, точки доступа WiFi и различные промышленные протоколы связи.

Мультиталантливая личность автомобильного шлюза SV900

Автомобильный сетевой шлюз SV900-5G специально разработан для организации автомобильных сетей, приложений V2X (Vehicle-to-Everything) и сетей WiFi. 

. Он поддерживает двухрежимные сети 4G/5G, имеет авиационный разъем M12, полностью герметичен, рассчитан на несколько лет и способен стабильно работать в жестких автомобильных условиях.Эта "маленькая коробочка" объединяет в себе множество функций: она поддерживает доступ к сети 5G, резервирование проводных и беспроводных сетей, динамические протоколы маршрутизации, функции защиты брандмауэра и удаленное обновление. . Можно сказать, что это незаменимое основное устройство в автономных транспортных средствах.

Анализ интерфейсов: Миссия каждого кабеля

Сетевые интерфейсы - высокоскоростные каналы для бортовых устройств

SV900 оснащен несколькими сетевыми интерфейсами, все они используют авиационные разъемы M12 . Эти разъемы обладают водонепроницаемыми, пыле- и виброустойчивыми характеристиками, что делает их очень подходящими для использования в автомобильной среде.Сайт Интерфейс беспроводной локальной сети (1 устройство) Это программно-определяемый интерфейс LAN/WAN, который может быть настроен как интерфейс локальной или глобальной сети в зависимости от необходимости. . Подключенный через сетевые кабели, он может соединяться с маршрутизаторами или другими сетевыми устройствами, обеспечивая гибкую конфигурацию сетевой архитектуры для всей системы автомобильной сети.Сайт Интерфейсы локальной сети (4 гигабитных порта) являются основными каналами связи для автомобильных устройств .

Через сетевые кабели к этим интерфейсам можно подключать автомобильные компьютеры, камеры, LiDAR, дисплеи и другие устройства, требующие высокоскоростной передачи данных. Каждый интерфейс поддерживает скорость передачи данных 10/100/1000 Мбит/с, полностью отвечая требованиям автономных транспортных средств к обработке больших объемов данных в режиме реального времени.Представьте себе автономный автомобиль, оснащенный десятками камер, несколькими устройствами LiDAR, радарами миллиметровых волн и другими датчиками - количество данных, генерируемых этими устройствами в секунду, просто ошеломляет. Интерфейсы локальных сетей действуют как магистрали, обеспечивая быструю и надежную передачу данных на бортовые компьютеры для обработки.

Коммуникационные интерфейсы - мосты для "общения" с автомобилем

Помимо сетевых интерфейсов, SV900 оснащен различными коммуникационными интерфейсами для подключения различных типов устройств.

Сайт Интерфейс RS232 (1 устройство) традиционный последовательный интерфейс связи, используемый в основном для подключения модулей GPS, традиционных датчиков или отладочного оборудования . Посредством последовательного кабеля RS232 шлюз может получать точную информацию о позиционировании или взаимодействовать с некоторыми устаревшими устройствами. Хотя этот интерфейс имеет ограниченную скорость передачи данных, он остается незаменимым в некоторых специфических приложениях.Сайт Интерфейс RS485 (1 устройство) это коммуникационный интерфейс промышленного класса, поддерживающий передачу данных на большие расстояния и подключение нескольких устройств .

Через витую пару RS485 к нему можно подключать различные промышленные датчики, исполнительные механизмы и другие устройства. Этот интерфейс также поддерживает протокол Modbus RTU, который широко используется в промышленной автоматизации.

Сайт Интерфейс CAN (1 единица) может быть одним из самых важных коммуникационных интерфейсов. . CAN (Controller Area Network) является стандартным протоколом связи в автомобильной промышленности, и почти все автомобильные электронные блоки управления (ECU) поддерживают протокол CAN. Через кабели шины CAN шлюз может напрямую подключаться к сети шины CAN автомобиля, взаимодействовать с контроллерами двигателя, трансмиссии, шасси и другими устройствами для получения в реальном времени информации о состоянии автомобиля, такой как скорость, угол поворота руля и состояние тормозов.Это как установка "переводчика" для шлюза, позволяющего ему понимать "язык" автомобиля и тем самым осуществлять мониторинг и контроль состояния транспортного средства.

Антенные интерфейсы - окна во внешний мир

SV900 оснащен несколькими антенными интерфейсами, все они используют разъемы Fakra, которые являются стандартными радиочастотными разъемами в автомобильной промышленности .Сайт антенные интерфейсы сотовых сетей (8 единиц) поддержка подключения к сетям 5G/4G через радиочастотные кабели с импедансом 50Ω, подключенные к внешним антеннам .

Эти 8 интерфейсов поддерживают множество частотных диапазонов, включая диапазоны 5G N1/N3/N5/N7/N8/N20/N28 и 4G B1/B3/B5/B7/B8 и другие.Почему необходимо так много антенных интерфейсов? Это связано с тем, что в сетях 5G/4G используется несколько частотных диапазонов, а для разных диапазонов требуются разные антенны для оптимального приема сигнала. Многоантенные системы также могут реализовать технологию MIMO (Multiple Input Multiple Output), что значительно повышает скорость передачи данных и качество сигнала.

Сайт Антенные интерфейсы WiFi (4 шт.) поддержка двухдиапазонного WiFi 2.4G/5.8G с максимальной скоростью передачи данных до 1774 Мбит/с, поддерживающего новейший стандарт WiFi6 . Эти интерфейсы могут предоставлять услуги высокоскоростной точки доступа WiFi для пассажиров автомобиля, а также использоваться для подключения автомобиля к окружающим сетям WiFi.

Другие интерфейсы - полная функциональная конфигурация

Сайт Слоты для SIM-карт (2 шт.) поддержка стандартных SIM-карт и карт ESIM . Конструкция с двумя картами позволяет резервировать сеть или переключаться между различными операторами связи, обеспечивая надежность сетевого соединения.Сайт Интерфейс GPIO (опционально) возможность подключения различных цифровых устройств ввода/вывода, таких как управляющие реле и переключатели, что обеспечивает возможности расширения для специальных приложений .Сайт кнопка сброса Используется для восстановления заводских настроек устройства, что очень полезно для обслуживания и устранения неполадок.

Сценарии практического применения: Воплощение автономных транспортных средств в жизнь

В практических приложениях автомобильный шлюз SV900 действует как командный центр, координируя работу различных устройств в автомобиле.При запуске автономного транспортного средства шлюз сначала подключается к системам управления автомобиля через интерфейс CAN, получая основную информацию о состоянии автомобиля. Одновременно начинают работать камеры, LiDAR и другие датчики, подключенные через LAN-интерфейсы, а генерируемые ими большие объемы данных передаются на бортовой компьютер для обработки через гигабитные сети.Автомобильный компьютер анализирует эти данные, принимает решение о движении, а затем отправляет команды управления соответствующим исполнительным механизмам через шлюз. На протяжении всего этого процесса шлюз поддерживает связь с облачными серверами через сеть 5G/4G, получая в режиме реального времени информацию о дорожной обстановке, обновления карты и другие данные.Если в автомобиле есть пассажиры, они могут выходить в Интернет для развлечений через точку доступа WiFi, предоставляемую шлюзом. Кроме того, шлюз может получать точную информацию о местоположении через модули GPS, обеспечивая поддержку навигационных и диспетчерских систем.

Безопасность и надежность: Основные гарантии

Как критически важное автомобильное устройство, SV900 имеет широкие возможности для обеспечения безопасности и надежности. . Он поддерживает брандмауэр, защиту от DDoS-атак, список контроля доступа и другие функции сетевой безопасности, а также VPN, SSL-шифрование и другие технологии для обеспечения безопасности передачи данных.Само устройство прошло сертификацию по уровню защиты IP40 с хорошей пыле- и влагозащищенностью . Среднее время наработки на отказ (MTBF) превышает 100 000 часов, что обеспечивает долговременную надежную работу.

Заключение: Основа умной мобильности

Несмотря на то, что автомобильный шлюз SV900 кажется всего лишь маленькой "коробочкой", на нем лежит важная ответственность за обеспечение связи автономных транспортных средств с внешним миром. С помощью различных интерфейсов и соединительных кабелей он органично соединяет различные устройства внутри автомобиля, формируя эффективную, безопасную и надежную систему автомобильной сети.С популяризацией технологии 5G и развитием автомобильных сетей автомобильные шлюзы, такие как SV900, будут играть все более важную роль.

Они являются не только технической основой для достижения автономного вождения, но и важными компонентами для развития "умного" транспорта и "умных" городов.В ближайшем будущем, когда мы будем сидеть в автономных автомобилях и наслаждаться удобным транспортом, мы можем подумать, что за всем этим бесшумно работает небольшой "нейронный центр", соединяющий интеллектуальный мир коммуникаций между транспортными средствами, между транспортными средствами и инфраструктурой и между транспортными средствами и облаком.