Operációs rendszerek az autóban, az autó jövője
A múlt héten láttunk egy érdekes cikket a Motorpasiónban a multimédia operációs rendszerekről, amelyek kezdik feltölteni a modern autók műszerfalait. De nézzük ezt a témát általánosabb perspektívából, Szüksége van-e az autóknak operációs rendszerre?
A kifejezés számítási értelmében az operációs rendszer egy olyan programgyűjtemény, amely a hardvert úgy kezeli, hogy az alkalmazás szintjén használható legyen, vagyis elvonja a programokat az erőforrások, például a processzor, a memória, a merevlemezek vagy a perifériák.
Ha ezt átadnák az autóknak, akkor a _felszerelés_ a kerekek, a kormány, a futómű, a motor stb. A jelenlegi generációban az elektronika már a hardver kezelésének jó részét uralja, amelyet korábban mechanikusan kezeltek, és nem volt operációs rendszer. A porlasztó nem követi a bináris logikát, hanem mechanikus.
Ha megnézzük a modern kapcsolótáblát, az viszonylag egyszerű. Elektromos jelek sorozatát (analóg vagy digitális) veszi különböző érzékelőktől, feldolgozza azokat, meghatározza a megfelelő paramétereket és elküldi az injektoroknak, gyújtógyertyáknak stb. Van operációs rendszerük, de funkcióiban meglehetősen primitív még az MS-DOS 1.0-hoz képest is.
Az új rendszerek speciális digitális vezérlőegységeket igényeltek, mint például az ABS, az automatikus sebességváltó vagy a változtatható felfüggesztés. Mindezek az információk kábeleken keresztül haladnak, és amikor eljön az ideje, hogy kihasználják a kábelezés előnyeit annak csökkentésére, akkor a multiplexelés csodálatos világa kerül játékba.
Annak elkerülése érdekében, hogy a kábelek tömege kiváljon, megpróbál több információt ugyanarra a helyre irányítani, elválasztva a különböző jeleket. Ez a koncepció egyes esetekben csökkentette a megbízhatóságot, a híres elektromos hibákat, amelyeket a modern autók jelentenek. Itt van a 36 évvel ezelőtti technológia:
Az információ ugrásszerűen növekszik
A következő néhány évben az egekbe szökik az információmennyiség, amelyet a kapcsolótáblák mozgatni fognak. Egy maroknyi adat mozgatása az injektálásról és a keverésről (KB/s) nem azonos a nagy felbontású képekkel, amelyeket radarhullámokkal kombinálnak annak megállapítására, hogy fennáll-e az ütközés veszélye (MB/s). További információk azt jelentik nagyobb feldolgozási teljesítmény.
Az egyszerű elektronika nem alkalmas a modern autó semmilyen alkalmazására, és ezen a ponton kezdhetjük el megfontolni az operációs rendszer fogalmát. Nem Androidra, QNX-re vagy Microsoftra gondolok. Speciális megoldásokra és legalacsonyabb szint, mint például a UNIX vagy származékai.
A mérnökök alapvetően választhatnak kétféle terv:
- kevés kapcsolótábla, több multiplexelés, meghibásodás esetén egyszerre több rendszert veszít
- sok speciális vezérlőegység, nagyobb megbízhatóság, de magasabb az alkatrészköltség, nagyobb a hely és nagyobb a súly
Például a márkák modern autóiban, amelyeket nem akarok megemlíteni, az ABS, az ESP és a hidraulikus rögzítőfék egyszerre meghibásodhatnak. Testemben szenvedtem, legalábbis előzetes értesítéssel.
A jövő irányítása
A modern vezetést segítő eszközök egyre több információt kezelnek. Valójában, ha az autonóm vezetésű autók prototípusait nézzük, meglepő az a sok hely, amelyet az összes ilyen adattömeget mozgató számítógépes berendezés elfoglal, és villamosenergia-fogyasztásuk sem elhanyagolható.
Nagyon ésszerű lehet egy modern autó különböző elemeit központilag kezelni operációs rendszerrel, a különböző szervek a perifériák. Több számítógépes filozófia, a szervek közötti kommunikációval olyan kommunikációs protokollokon keresztül, mint a TCP/IP.