有關(guān)GPS車載系統(tǒng)設(shè)計制造中的可靠性問題
日期:2016-04-05 10:19:29 / 人氣: / 來源:
GPS應(yīng)用系統(tǒng)是一個龐大、復(fù)雜的系統(tǒng)工程,包括車載設(shè)備軟硬件的設(shè)計、制造,中心監(jiān)控系統(tǒng)軟件開 發(fā),安裝及售后服務(wù)系統(tǒng)的建立、運(yùn)轉(zhuǎn),客戶培訓(xùn)、服務(wù)系統(tǒng)的建立、運(yùn)轉(zhuǎn)等等,這些系統(tǒng)的建立,其投資動輒以千萬元計,運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用則高達(dá)每月上百萬元,由于其擔(dān)負(fù)生命及財產(chǎn)安全的保衛(wèi)任務(wù),可靠工作成為系統(tǒng)設(shè)計、建立、運(yùn)轉(zhuǎn)的頭等大事。
單純從技術(shù)角度看,隨著信息技術(shù)的發(fā)展,計算機(jī)軟硬件系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已經(jīng)成為高度成熟的技術(shù),因而涉及到這些方面的可靠性問題相對較少,也比較容易解決,相比之下,由于種種原因,車載系統(tǒng)設(shè)計、制造中的可靠性問題變得相當(dāng)突出,已經(jīng)成為目前制約行業(yè)發(fā)展的瓶頸因素。
二、GPS車載系統(tǒng)對可靠性的要求
以下幾個方面決定了對GPS車載系統(tǒng)的可靠性要求是極高的:
1、工作要求苛刻
GPS車載系統(tǒng)擔(dān)負(fù)安全防范、管理調(diào)度重任,要求在任何時刻都能夠呼的應(yīng)、叫的通,必須24小時全天候工作,尤其是安防型產(chǎn)品更要在關(guān)鍵時刻發(fā)揮作用,因此車載機(jī)必須能夠長年累月的正常工作而不允許出現(xiàn)關(guān)機(jī)、死機(jī)、功能錯亂等現(xiàn)象,其工作要求遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了家電、手機(jī)、甚至汽車的電腦系統(tǒng),這些系統(tǒng)中CPU可以通過關(guān)機(jī)、換電池、斷電等方式重新啟動而清除累積的錯誤狀態(tài),即使出錯也不會造成大的損失,而GPS車載機(jī)工作不正常則有可能造成財產(chǎn)甚至生命損失。GPS車載機(jī)的工作要求達(dá)到了與大型網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、電信通訊系統(tǒng)同等要求的程度,必須按照通訊系統(tǒng)不間斷工作的可靠性要求去設(shè)計、生產(chǎn)車載機(jī),人工對GPS車載機(jī)進(jìn)行斷電、復(fù)位都是不允許的,在GPS車載機(jī)上安裝電源開關(guān)。復(fù)位按鈕是不可想象的。
隨便舉個例子說明一下:
假定車載機(jī)軟件故障時間是6個月即平均每工作l80天才出一次問題,這個指標(biāo)對家電、手機(jī)、電腦、汽車意味著絕對可靠,因?yàn)樗麄冇肋h(yuǎn)不會連續(xù)工作l80天,甚至10天都不會,而頭10天軟件錯誤累積可以認(rèn)為是0,只要一關(guān)機(jī)、斷電,軟件狀態(tài)又會從零開始。實(shí)際上電腦有時連10個小時都堅持不住而死機(jī),但我們認(rèn)為電腦已經(jīng)很可靠了,因?yàn)槲覀?個小時就做完工作關(guān)機(jī)了,就算有時2小時都堅持不住,大不了重新啟動一次。而車載機(jī)必須長年累月連續(xù)工作,若市場上運(yùn)轉(zhuǎn)的機(jī)器達(dá)到2000臺,就意味著平均每天有l(wèi)0臺機(jī)器出故障,要是賣到2萬臺、20萬臺呢?答案是不可能,因?yàn)橛脩舨桓以儋I了。
2、工作環(huán)境嚴(yán)酷
GPS車載系統(tǒng)工作于車上,按照汽車工業(yè)的標(biāo)準(zhǔn),車載電子設(shè)備的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)介于工業(yè)級和軍級之間,其最重要的指標(biāo)就是環(huán)境溫度范圍,工作于發(fā)動機(jī)艙的設(shè)備要求工作溫度范圍為-40-125℃,其余地方要求為-40-85℃,車載GPS設(shè)備一般安裝在汽車儀表板下面,有些車況不太好的汽車,發(fā)動機(jī)熱量會泄漏到這里,汽車長時間工作后溫度很高。我們實(shí)測若千輛連續(xù)工作近20小時的出租車,儀表板下安裝車載機(jī)的部位有的溫度達(dá)到了90℃,機(jī)器內(nèi)部GPS板CPU芯片表面溫度甚至達(dá)到了98℃。由于我國幅員遼闊最北方冬季氣溫可低達(dá)—30℃以下,對車載機(jī)的低溫工作特性也提出了嚴(yán)格的要求。
由于汽車是室外工作,還會遇到水汽、灰塵、油污、腐蝕性氣體、液體等各種不利因素。
因此,GPS車載機(jī)的工作環(huán)境極為嚴(yán)酷的,如果將電信的交換機(jī)設(shè)備置于如此環(huán)境之下工作,恐怕早就癱瘓了。
3、震動、沖擊強(qiáng)烈
車載機(jī)安裝于飛馳的汽車之上,汽車行駛中的震動不可避免的要傳到車載機(jī)上,一般產(chǎn)品只要達(dá)到運(yùn)輸抗震要求就可以了,可以通過在包裝上做文章來解決,車載機(jī)卻是機(jī)器本身長期承受劇烈震動,對其抗震性能要求很高。當(dāng)發(fā)生撞車時即使車身撞爛車載機(jī)也必須保證能正常工作以進(jìn)行報警,因而又要求機(jī)器能承受強(qiáng)烈的沖擊。
4、電磁環(huán)境惡劣
車載機(jī)由汽車電瓶供電,電壓波動范圍寬,汽車啟動瞬間l2V的汽車電瓶電壓可能跌到5V以下,這個“瞬間”有時長達(dá)l0秒,24V供電汽車若調(diào)節(jié)器質(zhì)量不好或電瓶線松動時供電電壓可能會躥到100V以上,還有可能出現(xiàn)能量很大的反向脈沖電壓,汽油機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)高達(dá)幾萬伏的脈沖點(diǎn)火電壓產(chǎn)生強(qiáng)烈的電磁輻射,其他車載電子設(shè)備也有程度不同的電磁干擾,車載機(jī)的GSM部分本身也是一個強(qiáng)電磁輻射源,工作在如此惡劣的電磁環(huán)境下,對車載機(jī)的抗干擾性能要求很高。
5、功能特別復(fù)雜
即使在以上條件下,有些產(chǎn)品的可靠性還是相當(dāng)高的,例如汽車收音機(jī)就可以不斷電連續(xù)工作數(shù)年而不出問題,但這些設(shè)備功能都比較簡單。比起收音機(jī)來,GPS車載機(jī)的功能太復(fù)雜了,為了最大限度提高設(shè)備的性價比,GPS車載機(jī)一般集成了車載電話、液晶顯示(收發(fā)短消息)手柄等,高檔的語音通道傳輸安防型設(shè)備還有中控鎖遙控系統(tǒng)、語音提示操作等功能,既能對外報警又能打入電話查車遙控,其處理器需要對GPS、GSM等信息進(jìn)行處理,
要處理若干傳感器信號,控制若干路輸出信號(繼電器、報警喇叭等等),還要進(jìn)行人機(jī)界面處理,與手機(jī)、網(wǎng)絡(luò)處理設(shè)備不同的是,這些輸入輸出信息不會遵守任何格式或時間方面的協(xié)議,完全是隨機(jī)且雜亂無章的,比如踩剎車時GSM來了振鈴,而此時GPS板的數(shù)據(jù)中出現(xiàn)了一個校驗(yàn)錯誤,在用戶按下掛斷鍵之前,剎車太猛又產(chǎn)生了發(fā)動機(jī)停車信號。這些信息組合數(shù)量非常龐大,車載機(jī)的處理器必須保證在任何情況下都能做出正確的判斷處理,否則就可能累積錯誤最終導(dǎo)致崩潰。實(shí)際裝車的車載機(jī)出車越多問題越多,就是因?yàn)檐囈粍?,情況就復(fù)雜起來了。
推薦內(nèi)容 Recommended
相關(guān)內(nèi)容 Related
- GPS定位器助力民警抓賊04-05
- gps定位器的功能和用途04-05