汽車電子行業(yè)分析范文
時間:2023-11-07 17:51:16
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篇1
據(jù)國家統(tǒng)計局統(tǒng)計:13年1-5月汽車業(yè)收入/利潤總額同比增15.8%/20%。據(jù)中汽協(xié)17家重點企業(yè)快報統(tǒng)計,1-5 月累計完成工業(yè)總產(chǎn)值1萬億元,同比增長14.5%;累計實現(xiàn)營業(yè)收入同比增長11.4%,完成利潤總額同比增長18.4%,完成利稅總額同比增長18.2%。
上半年長安汽車、長城汽車、華菱星馬、江淮汽車半年度業(yè)績增幅較高,乘用車業(yè)績增幅高主要得益于新車上市及上量;2012 年底至今福特、現(xiàn)代、江淮、奔騰均有全新SUV 推出,這些品牌所在的企業(yè)多表現(xiàn)出強于行業(yè)總體水平的利潤增長。商用車,尤其是卡車類公司業(yè)績增幅高主要是拐點改善型,基數(shù)低是其增幅高的主要原因。
投資建議:乘用車看新車型,尤其是SUV或B 級轎車等盈利貢獻大的新車型;卡車業(yè)則關(guān)注新的排放標準實施帶來的核心配件業(yè)績向上彈性;客車業(yè)則關(guān)注新能源政策對龍頭企業(yè)的正面影響。重點推薦長城汽車、威孚高科、長安汽車、上汽集團。
證券:密切關(guān)注IPO開閘時點
2013年上半年融資融券規(guī)模持續(xù)創(chuàng)新高,發(fā)展速度超出預期。預計2013年融資融券市場規(guī)模將達到3000億元左右,收入近200億元,收入貢獻率在13%左右。和銀行以及信托從事股權(quán)質(zhì)押業(yè)務相比,券商在上市公司資源、股票估值、折扣率、融資成本和靈活度等方面具有一定優(yōu)勢,股權(quán)質(zhì)押式回購業(yè)務轉(zhuǎn)常規(guī)后,將迎來快速增長,估計利潤貢獻率將達到5%左右。
看好行業(yè)下半年創(chuàng)新業(yè)務的增長,包括持續(xù)創(chuàng)出新高的融資融券,股權(quán)質(zhì)押式回購證券交易業(yè)務的快速增長,以及新三板,做市商等業(yè)務的推進。投行業(yè)務需重點關(guān)注IPO開閘時點以及新股發(fā)行節(jié)奏,創(chuàng)新業(yè)務的推進正逐步弱化市場行情對券商盈利的影響。長期來看,多層次資本市場的完善和良好運行將是支持經(jīng)濟結(jié)構(gòu)調(diào)整和轉(zhuǎn)型升級的關(guān)鍵。目前行業(yè)估值較低,中信、華泰、國元的PB僅在1倍左右,但短期仍需關(guān)注市場震蕩可能給板塊帶來的壓力。我們的策略是:1. 選擇具有創(chuàng)新優(yōu)勢,且估值較低的大型券商:中信、海通、招商和光大;2.選擇成長快,創(chuàng)新勢頭強勁,業(yè)績良好的券商:宏源;3.選擇帶有事件因素,市場關(guān)注度高,有一定安全邊際,具備交易性機會的券商:西南、方正等。
電子:智能手機普及加速
最新的數(shù)據(jù)顯示,今年一季度,中國手機出貨量9700萬部,其中智能手機總出貨7800萬部,同比大增117%。隨著規(guī)模的日益擴大,中國智能手機的價格將日益降低,從而中國以外新興市場中較不富裕的人群也將可以承受,因此這些新興市場智能手機滲透率也將追隨中國的腳步。預計從2013年,中國以外的新興市場將超過中國和發(fā)達市場成為最大的智能手機市場。
從最新行業(yè)動態(tài)看,G1F很可能將成為2013年小尺寸中低端觸控技術(shù)新寵。有利于進一步確立膜觸控企業(yè)(歐菲光等)在小尺寸上的優(yōu)勢,同時也降低了表面玻璃處理廠(如星星科技、藍思、博恩光學等)進入觸摸屏市場的門檻。
在上半年行業(yè)景氣度向好、下半年有望持續(xù)的情況下,關(guān)注未來業(yè)績增長確定性較強的成長績優(yōu)股:首先,看好膜對玻璃的持續(xù)替代,膜觸控憑借性價比優(yōu)勢在智能移動市場所向披靡,推薦膜上下游一條鏈:康得新、萬順股份、歐菲光。其次,智能機持續(xù)成長、平板電腦高速成長,具備技術(shù)壁壘和成本優(yōu)勢的細分子行業(yè),推薦順絡電子、勁勝股份、安潔科技、卓翼科技、長盈精密、欣旺達。
農(nóng)業(yè):禽畜或有大機會
篇2
1.汽車電子機械制動系統(tǒng)發(fā)展概述
1.1汽車制動系統(tǒng)分析對于汽車制動系統(tǒng)是汽車使用的在外部對于汽車制動的一種力,對于汽車制動的一種重要裝置,汽車傳統(tǒng)的液壓制動裝置主要包括制動主缸、制動器、儲液罐、制動踏板以及制動管路幾個部分,對于駕駛員一旦踩下制動踏板,整個制動系統(tǒng)也就會進入工作模式,通過對汽車的通過對主缸油液能夠在壓力的影響下進入到制動輪缸之中,這也就會產(chǎn)生影響車輪轉(zhuǎn)動的力,車輛就會減速。1.2汽車制動系統(tǒng)的發(fā)展汽車行業(yè)不斷的發(fā)展,汽車制動系統(tǒng)是汽車結(jié)構(gòu)中十分重要的部分,制動系統(tǒng)直接關(guān)系到汽車的安全行駛和汽車的性能,因此,汽車制動系統(tǒng)至關(guān)重要。對于當前的汽車制動系統(tǒng)主要就是有制動器、制動驅(qū)動機構(gòu)組合構(gòu)成,對于制動器也就包括功能裝置、控制裝置、動力調(diào)節(jié)裝置和傳動裝置等。在汽車制動系統(tǒng)的發(fā)展過程中,對于汽車制動系統(tǒng)的研宄主要集中在制動器、傳動裝置和制動驅(qū)動結(jié)構(gòu)的功能中,對其發(fā)展不斷的經(jīng)歷了人力傳動、伺服傳動、動力傳動、氣壓式傳動等發(fā)展歷程。對現(xiàn)代的汽車的傳動裝置主要就是應用的電子技術(shù)和網(wǎng)絡技術(shù),有效的提髙了汽車的制動系。
1.3汽車電子機械制動系統(tǒng)分析
對于汽車的電子機械制動系統(tǒng)主要包括機械制動系統(tǒng)與電子控制系統(tǒng)這兩個部分構(gòu)成,汽車電子機械制動系統(tǒng)可以直接產(chǎn)生制動力,這也就有效的替代了傳統(tǒng)的空氣與液壓油的使用。同時也傳統(tǒng)的制動系統(tǒng)相比,電子機械制動系統(tǒng)是一種完全無液油的新型的制動系統(tǒng),在汽車的輪子上的制動力點是由點控制器進行控制,也并非油壓系統(tǒng)控制,對于電子機械制動系統(tǒng)中必須要油壓元件,只需要相應的電子元件和電子線路也就可以完成制動過程,對于整個制動系統(tǒng)使用電制動控制單元進行控制,控制器直接通過相對應的制動器來管理。
2.汽車電子機械制動技術(shù)研究
隨著我國人民生活水平的提高,人們對汽車的需要越來越高,對于汽車的技術(shù)水平也不斷的發(fā)展,但是與相應的發(fā)達國家相比還有很大的距離,尤其對于汽車制動系統(tǒng)來說,差距尤為突出,因此做好汽車電子機械制動技術(shù)的研究十分重要,同時也符合我國提倡的低碳、節(jié)能和環(huán)保的發(fā)展要求。
2.1汽車電子機械制動系統(tǒng)的組成分析
汽車電子機械制動系統(tǒng)中主要包括車輪的制動模塊、電子踏板模塊和制動系統(tǒng)這幾個部分構(gòu)成,其中對于制動系統(tǒng)主要能夠接受車輛制動踏板的相關(guān)信號,從而起到相應的制動作用,同時還要有效的接受車輪傳出的信號,進行對汽車制動分析,查看汽車車輪是否出現(xiàn)打滑與抱死的情況,如果車輪出現(xiàn)這些情況,也就需要增加相應的力度,防止車輪繼續(xù)打滑與抱死的情況,另外對于制動系統(tǒng)還可以有效的管理系統(tǒng)的電源,更好的建立系統(tǒng)中其他的模塊。
2.2電子踏板模塊的組成分析
汽車電子制動系統(tǒng)中電子踏板模塊可以有效的產(chǎn)生踏板反力,對于這種反力可以直接作用與踏板上,可以有效的將車輛運行的速度化為電信號,并將這種信號有效的傳遞給制動系統(tǒng),這時候可以通過制動系統(tǒng)的信號傳遞,當制動系統(tǒng)接收到相應的電信號的時候,也就可以將電信號傳遞到執(zhí)行器模塊中,也就可以產(chǎn)生相應的制動力,這也就可以對車輛運行中提升車輛的制動性能。
2.3車輪制動系統(tǒng)
對于車輪制動系統(tǒng)也就是車輛制動系統(tǒng)中最為關(guān)鍵的部分,也是車輛制動系統(tǒng)中的核心,對于車輪制動系統(tǒng)中包括車輪制動執(zhí)行器和車輪制動執(zhí)行裝置組成,整個系統(tǒng)中主要采用了電子控制以及電力控制模塊,可以對車輪進行有效的控制,根據(jù)相應的電信號的變化的實際情況來控制電動機的旋轉(zhuǎn)方向和輸出的力矩,可以有效的對制動器力度的大小進行相應的控制。
2.4汽車電子機械制動系統(tǒng)工作原理與優(yōu)勢分析
對于汽車電子制動系統(tǒng)的工作原理與傳統(tǒng)的液壓制動裝置類似,對于系統(tǒng)控制裝置的車輪的構(gòu)成部分與液壓制動系統(tǒng)沒有差異,最大的有點也就是在電子機械制動系統(tǒng)中沒有液壓裝置和液壓源,系統(tǒng)的制動力主要就是通過電機產(chǎn)生作用,對于力度的大小也就是通過電子控制器來決定,所以電子機械制動技術(shù)比傳統(tǒng)的液壓制動系統(tǒng)更具優(yōu)勢。
3.結(jié)束語
一車電子機械制動技術(shù)具有很多的優(yōu)勢,對于汽車制動力控制是否可以更好的滿足人們的需要,我們需要不斷的進行研宄,更好的發(fā)展電子機械制動技術(shù),提高我國汽車行業(yè)更好的發(fā)展。
篇3
根據(jù)我?!皯脼楸?,學以致用的”教學理念,深入貫徹項目式教學的理念,根據(jù)汽車服務工程的人才培養(yǎng)目標和汽車電子商務飛速發(fā)展的現(xiàn)狀特點,教學內(nèi)容的設計以自編教材為支撐,根據(jù)就業(yè)市場的變化,每一屆都對教材進行適應性和前瞻性的改動。教學內(nèi)容上遵循工作崗位導向式,即每一個汽車服務工程工作領(lǐng)域為一個教學項目,遵循“教-學-做”的主線,展開項目教學。根據(jù)我校學生實際,并深入調(diào)研市面上的相關(guān)書籍,自編教材一本。汽車電子商務作為汽車服務工程的主干課,是學生將來主要的就業(yè)方向之一,從電子商務平臺搭建到汽車電子商務網(wǎng)站的基本建設和維護,以及汽車后市場的應用,都是汽車服務工程專業(yè)學生的主要就業(yè)方向,并且將成為主要的就業(yè)方向。所以項目教學也是根據(jù)就業(yè)職業(yè)能力進行培養(yǎng)項目分解。
2.汽車電子商務項目教學的前期準備工作
2.1準備項目。
汽車電子商務作為目前比較前瞻的行業(yè),目前發(fā)展比較快,也是創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的一個領(lǐng)域,但是整體發(fā)展仍屬于探索階段,目前只是取得了一些階段性的成果,整體行業(yè)的發(fā)展還有很大的空間。針對行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢,汽車電子商務作為潛力發(fā)展行業(yè),學生了解現(xiàn)狀,分析發(fā)展方向,掌握未來行業(yè)趨勢,對于拓寬學生就業(yè),創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)打下堅實的鋪墊。汽車電子商務項目教學主要從解決企業(yè)工作過程的實際工作崗位任務入手,按“提出任務-相關(guān)知識-任務實施-任務評估-學習拓展”五個環(huán)節(jié)實施項目教學。在教學過程中體現(xiàn)教師引導、學生訓練為主的現(xiàn)代應用型教育教學理念(自主合作式項目教學),使每一個學生都參與其中,主人翁的姿態(tài)去學習,提高了學生學習的積極性,培養(yǎng)學生專業(yè)能力的同時,全過程滲透職業(yè)核心能力訓練。并對問題解決的方法進行潛移默化,培養(yǎng)學生的工程工作能力。
2.2設計項目。
設計結(jié)合實際、知識點涵蓋面廣的優(yōu)秀項目是項目教學法實施是否徹底的關(guān)鍵。項目教學的設計是將典型的實際工作任務教學化處理的過程,典型的項目來源于行業(yè)的實際發(fā)展。教師選擇好項目后,要把教學內(nèi)容潛移默化到項目中,設計一個可操作性強的項目。這樣,學生在完成相應的項目學習過程中,通過具體實施行業(yè)的典型工作任務,了解行業(yè)最新發(fā)展動態(tài)和發(fā)展方向,學習與工作情境相關(guān)的理論知識,對行業(yè)形成深入的認識和了解,了解行業(yè)發(fā)展的最新業(yè)態(tài)和未來發(fā)展的方向和趨勢。根據(jù)汽車服務工程專業(yè)培養(yǎng)的目標,該項目教學主要選取汽車銷售和汽車后市場領(lǐng)域為主要行業(yè)研究領(lǐng)域,包括三大項目:汽車電子商務平臺,汽車電子商務網(wǎng)站建設和汽車銷售和后市場領(lǐng)域的發(fā)展。
3.項目教學的具體實施
3.1項目任務的分解。
通過講解項目的情景,分析項目的任務,將項目分成多個任務進行講解,并把每個任務的學習目標和能力目標進行詳細的闡述,通過任務情境的描述,引入每個任務的知識點,教師通過案例驅(qū)動式知識點的講解,使學生對任務的實施,有足夠的知識儲備,并且,任務情境已經(jīng)給出任務目標,學生帶著任務去學習,有的放矢,效果非常好。
3.2項目的實施。
學生以小組的形式,進行任務的分析,學習小組要求男女搭配和能力強弱搭配,這樣,使每一個學生都能參與其中。小組成員選出負責人,全體成員進行任務的討論,制定任務實施計劃和分工合作。
3.3項目實施和評價。
每個小組根據(jù)每次項目任務的不同給出行業(yè)調(diào)查報告或者網(wǎng)頁成果展示,在項目實施的過程中,教師全程給與指導和監(jiān)督,確保每個成員參與其中。項目評價方式多樣化,包括師生評價、學生評價、小組評價等多種方式。各組項目負責人通過PPT匯報片向全班介紹本組任務實施的成果。通過制作PPT匯報片還可以提高學生職業(yè)整體素質(zhì)和組織展示能力。同時,其他組的學生和指導教師也可提出問題,讓小組成員解釋項目的相關(guān)內(nèi)容。通過提問或被提問,學生對所做的內(nèi)容加深了理解和鞏固。教師可以對提問的學生或回答比較好的學生進行加分。教師根據(jù)各項目組完成過程的具體情況,表揚優(yōu)秀的大方,指出改進的方向,另外還要對學生的職業(yè)素質(zhì)進行指點,包括匯報片制作、語言表達能力、回答問題的能力、組織協(xié)調(diào)能力、總結(jié)能力等。
4.總結(jié)
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關(guān)鍵詞:自動控制;電子技術(shù);汽車
0 引言
在電子技術(shù)與汽車行業(yè)不斷發(fā)展的過程中,兩者出現(xiàn)了交織,從而得到了一類新興技術(shù)即汽車電子技術(shù),這給整個汽車行業(yè)的發(fā)展帶來了一場變革。如今汽車電子化已經(jīng)被視作為衡量汽車現(xiàn)代化的標準之一。當然汽車電子化經(jīng)歷了一個長時間的過程過度,最初開始于上世紀50年代中葉,主要是通過電子零部件對機械部件進行完善,之后開始對汽車各系統(tǒng)的獨立控制部分進行開發(fā),由電子設備解決了部分機械設備無法解決的難題。在規(guī)模化集成電路成熟后以及計算機技術(shù)的推動下,電子技術(shù)被用于開發(fā)汽車整體系統(tǒng)的微機控制。從上世紀90年代至今利用電子技術(shù)實現(xiàn)了汽車的智能化控制及網(wǎng)絡化控制,在自動駕駛系統(tǒng)、導航等方面取得了巨大的進展。顯然汽車電子技術(shù)為擴充汽車功能性,提高設備質(zhì)量帶來了強有力的支持,未來將得到更大的發(fā)展空間。
1 汽車電子技術(shù)的優(yōu)勢
汽車電子技術(shù)的應用給汽車發(fā)展帶來了極大的支持,通過運用這些技術(shù)使得汽車在控制精度上得到了極大程度的提升,同時也擴充了控制范圍,讓汽車整體上得到了極大程度的優(yōu)化。另外依托于汽車電子技術(shù)從一定程度上降低了油耗與污染排放,無論是在安全性上還是使用舒適性方面使汽車都發(fā)生了一個較大的改觀。在節(jié)油過程中主要是配合計算機對控制參數(shù)進行采樣并根據(jù)數(shù)據(jù)反饋進行相關(guān)處理來控制汽車執(zhí)行機構(gòu),這不僅可以優(yōu)化汽車工作狀態(tài),同時可促進其節(jié)油。通過利用傳感器對發(fā)動機空燃比進行控制,配合廢氣循環(huán)裝置在節(jié)油的基礎(chǔ)上可大幅度降低氮氧化合物使空氣污染得以控制。另外通過汽車電子技術(shù)讓汽車的整體安全性得到改觀。交通事故的發(fā)生是由客觀因素與主觀因素共同導致,電子設備的添入可強化提醒功能與警示功能,并通過ABS及安全設備等讓汽車所出現(xiàn)的意外風險得到控制,讓駕駛?cè)说陌踩靡蕴嵘?。汽車電子技術(shù)對汽車而言所帶來的優(yōu)化是全面性的,使得汽車得到了綜合性完善,并成為了汽車發(fā)展的重要標志。
2 自動控制系統(tǒng)相關(guān)汽車電子技術(shù)討論
(一)發(fā)動機系統(tǒng)
當下大多數(shù)汽車都是采用汽油發(fā)動機,這帶來了巨大的環(huán)境污染。在環(huán)境問題日趨重視的背景下使得新能源發(fā)動機愈來愈受到重視。而汽車電子技術(shù)則為新能源發(fā)動機的應用提供了有力的技術(shù)支持。在新能源發(fā)動機當中天然氣發(fā)動機倍受矚目,而要讓天然氣發(fā)動機得以正常工作就必須控制發(fā)動機充氣效率并保持有效工作壓力使其動力性得以維持,那么這就需要對氣缸噴射以及電控多點順序噴射進行完善,而汽車電子技術(shù)為這些控制技術(shù)帶來了支持讓天然氣發(fā)動機系統(tǒng)的性能并不遜色于汽油發(fā)動機。
(二)電子元件開發(fā)
對于汽車而言各類電子元件在某些模塊及環(huán)節(jié)上起到了至關(guān)重要的作用,同樣汽車電子技術(shù)也涉及到多種電子元件。在現(xiàn)代汽車功能性不斷擴充的過程中使得電子元件的數(shù)量逐漸提升,這就涉及到了大量連接導線,使得汽車結(jié)構(gòu)復雜程度進一步加大。而網(wǎng)絡技術(shù)與總線技術(shù)對上述情況帶來了優(yōu)化措施,可將汽車電子設備融合成一個綜合性網(wǎng)絡并利用總線對數(shù)據(jù)進行采集及反饋。電子裝置除了可實現(xiàn)自控外,同時可給予其他裝置相關(guān)的數(shù)據(jù)服務。依托于網(wǎng)絡化設計讓布線得到了有效簡化,使得電氣節(jié)點與導線均得到了優(yōu)化,降低了汽車結(jié)構(gòu)的復雜性并使得數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性更為穩(wěn)妥。經(jīng)由數(shù)據(jù)總線可對汽車電子裝置進行有效控制,一旦出現(xiàn)故障時也可獲取故障信息并對故障因素及位置進行準確判斷,以此來降低維修工作的困難程度。
(三)制動系統(tǒng)完善
對于汽車來說制動系統(tǒng)直接關(guān)系到汽車的安全性與可靠性,某些情況下汽車出現(xiàn)機械故障正是由于制動系統(tǒng)所導致的。汽車電子技術(shù)使得制動系統(tǒng)得到了完善,系統(tǒng)可匹配駕駛?cè)藛T的指令達到強制降速或停止的目的。電子技術(shù)的智能性讓制動系統(tǒng)的穩(wěn)定性與適用性得到了保證,為乘駕者的行車安全帶來了保障。
(四)變速系統(tǒng)
電控自動變速器可結(jié)合發(fā)動機載荷、轉(zhuǎn)速及車速情況等對變速桿位置進行動態(tài)性調(diào)控,使得變速其換擋處于最佳位置,即可獲取最優(yōu)換擋時間以理想擋位。這使得汽車的加速性能得到了大幅度提升并提高了靈敏度,可將車輛負荷即駕車環(huán)境等確切地反映出來。電子氣動換擋替代了原本機械換擋的作用使得汽車操縱變得更為簡便,讓汽車的安全性及行駛動力有所保證。
3 結(jié)語
汽車電子技術(shù)讓現(xiàn)代汽車業(yè)逐漸朝著智能化、自動化方向所發(fā)展,當然這也是未來汽車行業(yè)必然性的趨勢。在汽車電子技術(shù)的推廣下讓汽車安全、舒適度、操作便捷性等都有了一定幅度的提升,特別是對新能源汽車提供了實現(xiàn)方案,讓汽車對環(huán)境的親和性得到了改善。汽車電子技術(shù)推動了整個汽車行業(yè)的發(fā)展,為汽車整體穩(wěn)定性帶來了有力的技術(shù)支持。
篇5
【關(guān)鍵詞】汽車 開放系統(tǒng)架構(gòu) 汽車電子 云制造
近些年來,我國汽車制造業(yè)發(fā)展較快,在科學技術(shù)的推動下,人們對汽車的制造標準越來越高。汽車制造是一個程序較為復雜的過程,需要用到數(shù)量眾多的集成電路和電子控制單元。目前,在對汽車的運行和開發(fā)中,“煙囪式”是一種最為常見的方法。科學技術(shù)日新月異,汽車在發(fā)揮其基本性能的基礎(chǔ)上逐漸向智能化、娛樂化和舒適度更高的方向發(fā)展,而且電子裝置也越來越多,因而無形當中增加了汽車的制造難度。為了滿足現(xiàn)代化汽車行業(yè)的發(fā)展要求,云制造技術(shù)應用而生。
1 汽車電子云制造架構(gòu)的重要性
汽車電子云制造架構(gòu)能夠提供出高質(zhì)量的服務,因而越來越受到高度重視。為了更好的使其發(fā)揮出效能,可以對其進行按需管理。憑借云服務,從而建立起一整套具有系統(tǒng)性的資源組織、資源獲取與資源合理使用的方式,實現(xiàn)各種資源的優(yōu)化配置,提高資源的增值效益,同時踐行了綠色制造的理念。服務資源爆炸是云制造發(fā)展過程中不可避免出現(xiàn)的問題,服務有序化是解決該問題的重要途徑之一。在汽車制造過程中,經(jīng)常會采用購買資源的方式來滿足多方的需求,這種方式盡管具有一定便捷性,但是很容易造成多種資源的浪費。而在汽車電子云制造的建設中,采用集約化、智能化等現(xiàn)代化的制造工藝,能夠提高資源的利用率,更加直接的滿足用戶的需求,節(jié)約資源,促進汽車制造業(yè)的服務轉(zhuǎn)型。
2 汽車電子標準AUTOSAR及實時SOA
2.1 汽車電子標準
汽車電子標準AUTOSAR中明確指出了汽車電子軟件開發(fā)和優(yōu)化方法,這套標準具有系統(tǒng)化和全面性,可以應用到不同類型的汽車開發(fā)平臺,有利于提高電子軟件的利用率,降低開發(fā)成本?,F(xiàn)階段,汽車制造中的電子系統(tǒng),在AUTOSAR標準影響下,逐步向集成化、模塊化、接口可控化及系統(tǒng)可擴展化方向發(fā)展,使得汽車電子系統(tǒng)具有更高的性能。
2.2 實時SOA
在汽車制造過程中,經(jīng)常會用SOA來表示軟件構(gòu)件設計與集成基礎(chǔ)模板。實時SOA作為一種基礎(chǔ)模板,得到了業(yè)內(nèi)人士的高度認可,因而在汽車電子系統(tǒng)設計與制造中得到了廣泛推廣與使用。實時SOA在云計算機系統(tǒng)構(gòu)架中作為一種基礎(chǔ)性構(gòu)件,主要提供出了各種所需的服務。當前,實時SOA已經(jīng)逐步在各行各業(yè)中滲透,其性能也受到高度重視。實時SOA的提出與應用,有效彌補了實時軟件在體系構(gòu)架上存在的缺陷。
3 汽車電子系統(tǒng)云制造構(gòu)架的設計
電子標準AUTOSAR實施,是對運行總線的一種擴充,并與實時SOA相互配合使用,從而改變了汽車車載的封閉性環(huán)境,為云制造的實現(xiàn)創(chuàng)造了有利條件。但是兩個系統(tǒng)在相互對接使用時,并沒有對服務請求、服務調(diào)用頻率及協(xié)議適配器等方面的內(nèi)容進行描述,這些都是云制造環(huán)境下,實現(xiàn)汽車電子云制造構(gòu)架的重要影響因素,下文對有關(guān)內(nèi)容進行分析。
3.1 服務請求敘述
電子標準AUTOSAR的設計與使用,離不開SOA 和Web等服務語言的支持,并要在相關(guān)制度標準的約束下,形成特定協(xié)議標準。近幾年,隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展,汽車電子云制造體系架構(gòu)由三個部分組成,即對基本操作信息的描述、約束操作信息的描述及操作服務質(zhì)量信息的描述。具體內(nèi)容如圖1所示。
在該系統(tǒng)架構(gòu)中,每部分的信息都能夠進行相應的服務性描述語言,在該模型基礎(chǔ)上,對各種語言表示進行定義,并實現(xiàn)了其特有的功能,對各種操作進行了有效指示。由于電子標準AUTOSAR也是在可擴展標記語言的規(guī)范基礎(chǔ)上得以實現(xiàn),因而相關(guān)的服務內(nèi)容及描述會很容易被協(xié)議的適配器所接受,并且還可以被解析成WSDL的標準文檔。
3.2 服務調(diào)用頻率
我們知道,調(diào)用協(xié)議的適用性、安全性及執(zhí)行性是汽車開發(fā)系統(tǒng)實現(xiàn)電子云制造構(gòu)架的關(guān)鍵性影響因素。通常情況下,車載環(huán)境中的遠程調(diào)控主要有兩種方式,即簡單對象訪問協(xié)議和表象化狀態(tài)轉(zhuǎn)化協(xié)議。
3.3 協(xié)議適配器
在AUTOSAR描述與WSDL的描述影響下,多種服務協(xié)議能夠相互轉(zhuǎn)化。通過上文對服務協(xié)議相關(guān)內(nèi)容的分析可以知道,協(xié)議擴展需要在滿足文檔功能和安全性能的基礎(chǔ)上實現(xiàn),并要對其中種類的描述進行分析,進而可以形成具有標準形式的文檔,在網(wǎng)絡技術(shù)的支持下,對云環(huán)境提供多種服務請求。當云計算環(huán)境接受到了服務請求以后,就會自行進行查詢與科學匹配,進而就會得到相應的服務集或者是服務。并把此作為了依據(jù),根據(jù)請求地址的來源把相關(guān)的服務信息反饋到汽車的對應節(jié)點中,當汽車的節(jié)點收到了反饋信息以后,會自動根據(jù)請求內(nèi)容作出服務分解與服務組裝,對協(xié)議機械能轉(zhuǎn)換。在這個過程中,能夠把原本較為復雜的WSDL文檔變化成能夠被車載環(huán)境所適應和理解的AUTOSDL語言。通過所提供出的轉(zhuǎn)換結(jié)果,車載環(huán)境可以進行遠程調(diào)控,并不斷重復結(jié)果反饋和協(xié)議調(diào)用轉(zhuǎn)換的過程。通過多次試驗,可以得到相應的REST和 SOAP協(xié)議,在對Byte和Float進行處理時,可以判斷其對數(shù)據(jù)的處理能力。通過比較分析,可以得知,REST的數(shù)據(jù)處理能力要明顯高于SOAP,因而在構(gòu)建電子云制造構(gòu)架時,REST是首先的服務調(diào)用協(xié)議。
4 汽車電子云制造架構(gòu)的應用
通過上文對基于汽車開放系統(tǒng)架構(gòu)的汽車電子云制造架構(gòu)的設計分析,可以得知,我們對原有的電子標準AUTOSAR進行了不同程度的擴展,實現(xiàn)了AUTOSAR與SOA兩個不同的容器,這兩個容器能夠分別對車載電子與云端軟件的服務請求進行描述、組成、分發(fā)及協(xié)議轉(zhuǎn)化,通過不同協(xié)議之間的有效轉(zhuǎn)化與響應,從而能夠使車載化環(huán)境和云計算環(huán)境相互融合,有利于實現(xiàn)云端計算與汽車制造的無縫對接。
我們在對汽車開放系統(tǒng)架構(gòu)的汽車電子云制造架構(gòu)的設計分析后可以知曉,汽車云制造架構(gòu)的實現(xiàn)可以對汽車進行全方位有效的控制,但是要實現(xiàn)這些目標,需要利用控制器,并要對汽車的能量管理、電氣安全、動力學控制、遠程控制標定以及故障診斷進行全面分析??刂破飨到y(tǒng)的基礎(chǔ)軟件還包括了內(nèi)存服務、系統(tǒng)服務、診斷服務和組件對象模型等內(nèi)容,可以實現(xiàn)模擬輸出、脈寬調(diào)制行業(yè)微控制等功能,合理應用這些功能,有利于汽車開放系統(tǒng)架構(gòu)的汽車電子云制造架構(gòu)設計的實現(xiàn)。
5 結(jié)束語
社會科學技術(shù)飛速發(fā)展,在現(xiàn)代化汽車制造生產(chǎn)過程中,人們的要求越來越高。娛樂性、安全性和可擴展性都是汽車必不可少的重要功能。在新時期的汽車制造生產(chǎn),逐漸向服務性強、管理虛擬化及更人性化等方向邁進。要實現(xiàn)這些,都離不開云技術(shù)的大力支持,因而,我們要對汽車開放系統(tǒng)架構(gòu)下的汽車電子云制造架構(gòu)設計有足夠重視,不斷進行研究,在依托汽車電子標準AUTOSAR及實時SOA的基礎(chǔ)上,不斷突破創(chuàng)新,結(jié)合新時期人們對汽車功能的要求,不斷加強研究與設計,提高汽車的系統(tǒng)性能,生產(chǎn)出功能更齊全、性能更好的汽車。
參考文獻
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篇6
關(guān)鍵字:汽車;電子技術(shù);應用;
中圖分類號:O434文獻標識碼: A
一、汽車電子技術(shù)的發(fā)展階段
現(xiàn)代汽車電子技術(shù)顧名思義是現(xiàn)代汽車技術(shù)與電子技術(shù)的結(jié)合,涉及兩個技術(shù)領(lǐng)域。汽車電子技術(shù)的出現(xiàn)是汽車發(fā)展過程中一次重要革命性事件,并且成為衡量現(xiàn)代汽車發(fā)展水平的一個重要技術(shù)標志。縱觀汽車技術(shù)發(fā)展史,汽車電子技術(shù)的發(fā)展主要有四個階段,具體分析分別如下。
(一)20 世紀 50 年代初期到 1974 年為汽車電子技術(shù)發(fā)展的第一階段,在這一階段,致力于用現(xiàn)代的電子裝置代替?zhèn)鹘y(tǒng)的機械部件,開發(fā)重點在于單一的電子零部件,改善汽車內(nèi)部某些機械部件的性能。主要產(chǎn)品有電子點火控制器、交流發(fā)電機、電子式電壓調(diào)節(jié)器,數(shù)字鐘、電子式閃光器等。這是汽車技術(shù)開始與電子技術(shù)出現(xiàn)結(jié)合的第一步,上述電子產(chǎn)品在汽車中的廣泛應用開啟了汽車電子技術(shù)時代的大門,為未來汽車電子技術(shù)發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。
(二)1974-1982 年是汽車電子技術(shù)發(fā)展進程的第二個階段。在這個階段,汽車電子的發(fā)展更有目標性和方向,汽車工業(yè)開始為了實現(xiàn)某種特定功能而采用特定的電子技術(shù)和理論,這一時期較為典型的電子化設備就是集成電路和 16 位以下的微處理器。在汽車電子技術(shù)發(fā)展的這一階段,集成電路和微處理器在汽車上得到大范圍的使用,為了實現(xiàn)特定目的,技術(shù)人員基于電子技術(shù)理論研制出各種電子技術(shù)系統(tǒng),比如汽車內(nèi)部的安全氣囊系統(tǒng)、剎車的防抱死制動系統(tǒng)以及用于控制汽油噴射的電子控制汽車噴射系統(tǒng)等。
(三)1982-1995 年是汽車電子技術(shù)發(fā)展進程的第三個階段。這一階段汽車電子技術(shù)得到了巨大發(fā)展,電子技術(shù)開始由普通控制向現(xiàn)代化電子控制系統(tǒng)過度,為現(xiàn)代智能化電子控制系統(tǒng)出現(xiàn)奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。這一階段汽車電子技術(shù)發(fā)展的明顯特征就是開始出現(xiàn)具有多種控制功能的計算機集中管理系統(tǒng),這個管理系統(tǒng)以微型計算機作為控制核心,逐漸取代了傳統(tǒng)電子技術(shù)的獨立控制系統(tǒng),應用范圍不斷擴大。這一時期出現(xiàn)的典型電子技術(shù)產(chǎn)品有發(fā)動機集中管理系統(tǒng)、車輛舒適性電子控制系統(tǒng)、傳統(tǒng)電子控制系統(tǒng)等。
(四)1995 年至今是汽車電子技術(shù)發(fā)展進程的第四個階段。這個時期最典型的汽車電子技術(shù)就是智能化電子控制系統(tǒng),并且已經(jīng)在汽車上得到大范圍的使用。主要技術(shù)產(chǎn)品有汽車導航系統(tǒng)、電子地圖以及自動無人駕駛系統(tǒng)等。
二、汽車電子技術(shù)應用現(xiàn)狀
(一)發(fā)動機控制技術(shù)
1、點火提前的電子控制
該系統(tǒng)在 20 世紀初就被應用于汽車發(fā)動機上,由微機、傳感器及其接口、執(zhí)行機構(gòu)等幾部分構(gòu)成。其中微機會根據(jù)曲軸和凸輪軸處傳感器采集的各種信號,做出相應的處理并輸出相應的控制信號,控制最佳點火時刻 。再根據(jù)冷卻液溫度傳感器采集的信號和進氣溫度傳感器采集的信號來對點火時刻進行調(diào)整,根據(jù)爆震傳感器采集的信號對其修正,從而使發(fā)動機接近最佳理想狀態(tài),達到節(jié)約燃料、減少空氣污染的目的。
2、電子控制噴油裝置
隨著科技的進步,傳統(tǒng)的機電混合式燃油噴射系統(tǒng)已經(jīng)逐步被淘汰,隨之被廣泛應用的是電控燃油噴射裝置。在此裝置系統(tǒng)中,由傳感器檢測進氣量、曲軸轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)角,轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘杺魉偷窖b置中的電控單元,電控單元根據(jù)需要的信號計算出油量。再根據(jù)得到的信號對最初的噴油量進行修正進而確定實際噴油量。
(二)車身電子控制
車身電子裝置是在汽車環(huán)境下能夠單獨使用的電子裝置,和汽車的自身裝置沒直接聯(lián)系。常見的有空調(diào)裝置、信息顯示系統(tǒng)等等。
1、汽車空調(diào)控制
汽車的空調(diào)控制是微機根據(jù)車內(nèi)外的各種溫度傳感器輸出的信號,計算出車內(nèi)應該達到的出風溫度。從而對調(diào)節(jié)器開度、風扇電機轉(zhuǎn)、冷卻器風門(或者是加熱器風門)等進行控制,使車內(nèi)溫度始終保持在設定的溫度范圍內(nèi),進而使車中的溫濕度始終位于最佳狀態(tài),為車內(nèi)人員提供最為舒適的環(huán)境。
2、信息顯示系統(tǒng)
此技術(shù)正處于不斷的發(fā)展與完善階段,由車況監(jiān)測、車載計算機、電子儀表組成。車況監(jiān)測是通過液壓溫光等傳感器監(jiān)測汽車的故障。而由車載計算機提供來的不同信息,則能提高行車安全、燃油經(jīng)濟、乘坐舒適等性能。電子儀表則為駕駛員提供了行駛過程中需要的最基本的操作信息。
三、汽車電子技術(shù)發(fā)展趨勢
如今,由于人們對汽車的安全環(huán)保、以及舒適度等要求的不斷地提高 , 這就要求汽車電子技術(shù)在各方面取得更大的突破,例如環(huán)保、安全等和人們息息相關(guān)的方面,以及微處理程度和對高新技術(shù)的運用。
(一)環(huán)保化
眾所周知,汽車每年造成的空氣污染占據(jù)污染物中的一大部分,這就要求人類研制出性能更加完善的發(fā)動機裝置和電子控制系統(tǒng),使汽車電子系統(tǒng)更加電子化、環(huán)?;?。
(二)安全化
在被動的安全技術(shù)上,我們已經(jīng)取得了重大的進步,如在汽車碰撞時為車內(nèi)人員提供保護,如氣囊、安全帶等。然而在主動安全性上,還有待開發(fā)。通過采用雷達、攝像、光學和超聲波傳感器等技術(shù),開發(fā)不同的避撞系統(tǒng)與安全系統(tǒng),甚至是自適應自駕駛系統(tǒng)以及對車的動態(tài)控制等等。
(三)微處理化
微處理的出現(xiàn)使得汽車越來越精細化,帶給了汽車革命性的變化。微處理控制已經(jīng)是汽車電子控制系統(tǒng)中的最為核心的部件。當前汽車所用的微處理機,其速度和精度要求還不如計算所用的微機高。但是未來隨著汽車電子控制系統(tǒng)的不斷擴增,伴隨著其微處理器數(shù)量的劇增,其計算的精度和速度也將越來越高,性能也會越來越好,功能也必將越來越強大。
(四)軟件新技術(shù)化
由于汽車電子技術(shù)的普遍應用,對相關(guān)的軟件需求也將會增加,計算機聯(lián)網(wǎng)更是大勢所趨。這種情況下,采用多種軟件,開發(fā)出高水平語言,便稱為當下之需,以滿足多種硬件的要求。汽車上的大部分部件將依據(jù)于軟件,軟件的多元化及其功能的提高,必將使得計算機越來越好地完成更加復雜的任務。
(五)傳感器技術(shù)
未來汽車電子技術(shù)對傳感器技術(shù)的要求更高,為了滿足客戶需求與汽車需要,智能化傳感器應該擁有智能化、多功能化、集成化以及微型化等特點。具體來講,未來的汽車傳感器應具有模擬和處理信號的功能、對信號放大和處理的功能、較強的抵抗外部電磁干擾的能力、自動進行時漂、溫漂和非線性的自校正功能等。
(六)多媒體娛樂與智能通訊系統(tǒng)
現(xiàn)階段,汽車在移動通訊技術(shù)和計算機網(wǎng)絡技術(shù)發(fā)展的支持下已經(jīng)可以向司機和乘客提供各種豐富的多媒體設施環(huán)境(利用GPS、GSM 網(wǎng)絡實現(xiàn)導航、行車指南、無線因特網(wǎng)以及汽車與家庭等外部環(huán)境的互動)和遠程汽車診斷(緊急時能夠引導救援服務機構(gòu)趕到故障或事故地點)等功能,把汽車變?yōu)橐苿愚k公室和移動的家庭影院,并且能夠把汽車道路和其他遠程服務信息結(jié)合起來,構(gòu)建出未來的智能交通系統(tǒng)(ITS)。
總之,隨著科學技術(shù)水平的提高,汽車行業(yè)面臨著巨大的挑戰(zhàn),汽車電子化程度的高低成為衡量汽車先進水平的重要標志,而汽車電子技術(shù)的發(fā)展以及廣泛應用,對提高汽車水平有著重要的作用,對汽車行業(yè)的健康發(fā)展意義非凡,故正確把握汽車電子技術(shù)未來的發(fā)展方向,加快電子技術(shù)的研發(fā)是我們的當務之急。發(fā)展汽車電子技術(shù),從而實現(xiàn)民族汽車產(chǎn)業(yè)的迅速崛起最終占據(jù)未來競爭中的優(yōu)勢位置。
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【關(guān)鍵詞】高職數(shù)學;汽車電子技術(shù)專業(yè);課程建設;對接
高等數(shù)學是高職高專汽車電子技術(shù)專業(yè)的專業(yè)開設的一門必修課程,擔負著為專業(yè)服務和專業(yè)人才素質(zhì)培養(yǎng)的功能,為本專業(yè)學生學習后續(xù)課程和解決實際問題提供了必不可少的數(shù)學知識和數(shù)學方法,對培養(yǎng)學生思維能力、分析解決問題能力和自學能力及使學生形成良好的學習方法都十分重要。因此,要培養(yǎng)高質(zhì)量的汽車電子技術(shù)專業(yè)人才,使高等數(shù)學課程對接本專業(yè)人才培養(yǎng),就必須全面系統(tǒng)地做好數(shù)學課程建設。
一、我院高職數(shù)學課程與汽車電子技術(shù)專業(yè)對接現(xiàn)狀分析
數(shù)學課程與教學內(nèi)容仍然過分強調(diào)數(shù)學知識體系,強調(diào)數(shù)學學科的系統(tǒng)性、理論性、完整性和邏輯性,基本上本科院校高等數(shù)學教材的壓縮,割裂了數(shù)學理論、方法與專業(yè)實際問題的聯(lián)系,對現(xiàn)代的數(shù)學思想、前沿數(shù)學觀念和數(shù)學方法融入教學內(nèi)容中,故不能體現(xiàn)為專業(yè)技術(shù)提供數(shù)學工具的目標,忽視了運用數(shù)學方法解決專業(yè)實際問題,沒有做到面向?qū)I(yè)需求,沒能滿足專業(yè)數(shù)學教學需要,沒有針對專業(yè)學生的特點,不利于培養(yǎng)學生數(shù)學應用能力和專業(yè)上的長期發(fā)展,導致學生形成了數(shù)學無用論的觀點,嚴重影響了數(shù)學教學質(zhì)量的提高,使我們認識到數(shù)學課程與汽車電子技術(shù)專業(yè)對接的重要性與緊迫性。
二、高職汽車電子技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)目標分析
汽車電子技術(shù)專業(yè)培養(yǎng)具有良好職業(yè)道德、扎實的專業(yè)知識和較強實踐技能,適應汽車電氣維修和服務、汽車運用、汽車電子產(chǎn)品生產(chǎn)和維修行業(yè)、汽車維修企業(yè)、汽車制造企業(yè)等從事車載電子系統(tǒng)的制造、裝配、調(diào)試、檢測、維護與維修,從事汽車維護與維修、汽車檢測與診斷、電氣技術(shù)革新、質(zhì)量檢驗、汽車新技術(shù)引進、汽車及配件營銷、汽車運輸與維修企業(yè)技術(shù)管理等技術(shù)和管理工作需要的高等應用型專業(yè)技術(shù)人才。所以高職數(shù)學課程必須面向?qū)I(yè)的需求,以應用知識為主,重點培養(yǎng)解決實際問題的能力。
三、高職數(shù)學課程與汽車電子技術(shù)專業(yè)對接分析
高職數(shù)學課程對接汽車電子技術(shù)專業(yè),滿足專業(yè)需求決定了其性質(zhì)與作用,必須以“必需、夠用”為原則,服務汽車電子技術(shù)專業(yè)的實際需要,服務素質(zhì)教育,服務于學生的能力培養(yǎng);讓學生通過數(shù)學課程學習,提高分析問題和解決實際問題的科學方法與必要技能,能夠為后續(xù)專業(yè)課程學習奠定良好的數(shù)學基礎(chǔ)知識、方法理論支撐,同時為學生繼續(xù)學習深造提供必備知識積累。
高職數(shù)學課程對接汽車電子技術(shù)專業(yè),要有針對性的對課程內(nèi)容進行重構(gòu),滿足專業(yè)培養(yǎng)目標要求與專業(yè)的發(fā)展需要。首先要按照專業(yè)需求“必需、夠用”的原則重新修訂針對汽車電子技術(shù)專業(yè)的高職數(shù)學教學大綱和課程評價標準,一經(jīng)建立,勢必對專業(yè)有不同的側(cè)重點,更好的促進數(shù)學課程更好地為汽車電子專業(yè)服務;圍繞汽車電子技術(shù)專業(yè)課程評價標準,整合數(shù)學課程,構(gòu)建滿足汽車電子技術(shù)專業(yè)需求的模塊化的數(shù)學課程內(nèi)容體系,適度注意重視知識的系統(tǒng)性和嚴謹性的同時,更多注重探究、注重實際應用,重視數(shù)學思想方法、淡化數(shù)學證明和數(shù)學推導,增加與汽車電子技術(shù)專業(yè)相適應的基本知識和基本訓練、思考性與探索性問題,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。
四、高職數(shù)學課程對接汽車電子技術(shù)專業(yè)幾點思考
高職數(shù)學課程要針對汽車電子技術(shù)專業(yè)的職業(yè)標準與能力要求,讓學生知道數(shù)學在自己以后職業(yè)中的應該價值,獲得有用的數(shù)學知識,通過應用過程形成正確的數(shù)學學習態(tài)度,形成解決職業(yè)崗位工作中可能出現(xiàn)的數(shù)學問題的能力。
高職數(shù)學課程對接對汽車電子技術(shù)專業(yè),課程資料應實現(xiàn)多樣化、模塊化。與專業(yè)實際聯(lián)系,提煉典型的應用性數(shù)學專業(yè)模型,結(jié)合汽車電子技術(shù)專業(yè)所需的數(shù)學能力,分析歸納出與本專業(yè)相適應的知識結(jié)構(gòu)、任務模塊及相應的內(nèi)容,減少數(shù)學理論與計算技巧,并融入現(xiàn)代信息技術(shù),增加數(shù)學軟件應用的內(nèi)容,加強學生數(shù)學應用能力的培養(yǎng),提高學生的數(shù)學應用能力,強化數(shù)學的應用性;并研究學生的數(shù)學基礎(chǔ),課程適應汽車電子技術(shù)專業(yè)學生的實際水平。
高職數(shù)學課程對接對汽車電子技術(shù)專業(yè)應該在課程評價改革上建立合理、科學的體系,包括評價理念、評價內(nèi)容、評價形式及評價體制等方面,應注重學生學習數(shù)學的態(tài)度、動機與興趣,關(guān)注學生的交流與合作共同探索問題的能力,同時尊重學生自評和互評的結(jié)果。
高職數(shù)學課程要真正對接對汽車電子技術(shù)專業(yè),必須加快內(nèi)涵建設,規(guī)范發(fā)展,開發(fā)適應于專業(yè)的數(shù)學課程教材,建設一支良好的師資隊伍,才能解決學生數(shù)學基礎(chǔ)、培養(yǎng)學生數(shù)學興趣、增強學生的學習信心等問題,真正使高職數(shù)學滿足專業(yè)需求,實現(xiàn)與專業(yè)對接。
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篇8
一、汽車電子技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
汽車電子產(chǎn)品主要分為兩類:一類是汽車電子控制裝置,包括發(fā)動機、底盤、車身電子控制;另外一類則是是車載汽車電子裝置,包括汽車信息系統(tǒng)、導航系統(tǒng)、汽車音響及電視娛樂系統(tǒng)、車載通信系統(tǒng)、上網(wǎng)設備等。網(wǎng)絡在汽車應用中不但增加了許多功能,而且還大大增加了可靠性。為適應汽車網(wǎng)絡控制的需要,更好地在各控制系統(tǒng)之間完成交流信息、協(xié)調(diào)控制、共享資源及標準化與通用化。大量數(shù)據(jù)的快速交換、可靠性及實用性是對汽車電子網(wǎng)絡系統(tǒng)的要求。
二、汽車電子技術(shù)發(fā)展面臨的問題
EPCOS認為影響汽車電子行業(yè)發(fā)展的因素包括節(jié)能降耗、環(huán)保、增強的安全性、更高的可靠性、舒適性和產(chǎn)品特性化、改進的可制造性,以及滿足法規(guī)要求的特性等,這些因素勢必要求有更為復雜的電子產(chǎn)品的研發(fā)。同時,這些因素的刺激也會推動用著汽車半導體產(chǎn)品的增長速度超過整個行業(yè)的平均增長速度。
我國生產(chǎn)的汽車電子水平還沒有達到歐洲或者美國汽車的水準,像空調(diào)、遙控車門開關(guān)、電子椅調(diào)節(jié)、電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)等安全裝置雖然保持增長但遠遠沒有達到普及,像氣囊、ABS、牽引控制系統(tǒng)等只在轎車、大貨車上得到運用。
但是客戶需求的提升將觸發(fā)舒適系統(tǒng)量和質(zhì)的提升,我國汽車電子技術(shù)追趕的步伐很快。同時,娛樂和信息系統(tǒng)的創(chuàng)新電子技術(shù)已經(jīng)點燃信息娛樂應用市場。
三、汽車電子技術(shù)的發(fā)展趨勢
德爾福通過對推動全世界新技術(shù)、產(chǎn)品和市場發(fā)展的全球趨勢全面的調(diào)查和研究,預測汽車電子行業(yè)的未來就是綠色性環(huán)保性、安全性和連通通訊三大領(lǐng)域。
(一)汽車電子技術(shù)的綠色性環(huán)保性
全球汽車行業(yè)最主要的發(fā)展趨勢就是傾向于發(fā)展高效燃料、低碳排放量的發(fā)動機。目前有許多選擇方案。其一就是先進的柴油發(fā)動機和電子控制系統(tǒng),在公路駕駛時,其燃料經(jīng)濟性比汽油發(fā)動機提高30%~40%。其二就是電動動力系統(tǒng)或混合動力汽車(HEVS)。
(二)汽車電子技術(shù)的安全性
市場對于保證駕駛更加安全的電子技術(shù)產(chǎn)品有著龐大的需求,并且在該領(lǐng)域也取得了重大的進展——即在汽車發(fā)生碰撞時為駕駛者和乘客提供保護的技術(shù)和產(chǎn)品,例如碰撞傳感器、氣囊、安全帶、隨動轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)、以及金屬板沖撞區(qū)等產(chǎn)品和技術(shù)已經(jīng)在汽車碰撞事故中挽救了許多人的生命,減少了人員傷害。
(三)汽車的通訊連通性
如今,全世界的消費者都可以在家中和辦公室享受數(shù)字電子技術(shù)和無線基礎(chǔ)設施所帶來的方便,比如手機、硬盤驅(qū)動器上的數(shù)字壓縮音樂和視頻、數(shù)字電視播放、音頻和電視衛(wèi)星廣播以及GPS等。
四、汽車電子技術(shù)突破路徑
(一)傳感器技術(shù)
由于汽車電子控制系統(tǒng)的多樣化,使其所需要的傳感器種類和數(shù)量不斷增加。為此,研制新型、高精度、高可靠性和低成本的傳感器是十分必要的。未來的智能化集成傳感器,不僅要能提供用于模擬和處理的信號,而且還能對信號作放大和處理。同時,它還能自動進行時漂、溫漂和非線性的自校正,具有較強的抵抗外部電磁干擾的能力,保證傳感器信號的質(zhì)量不受影響,即使在特別嚴酷的使用條件下仍能保持較高的精度。它還具有結(jié)構(gòu)緊湊、安裝方便的優(yōu)點,從而免受機械特性的影響。
(二)微處理機技術(shù)
微處理機的出現(xiàn)給汽車儀表帶來了革命性的變化,世界汽車工業(yè)的微處理機用量激增,由從前單一的儀器逐步發(fā)展為多用途、智能化儀表,不但可以很精確地把汽車上所有的待測量都檢測出來,分別顯示和打印需要的結(jié)果,而且還有運算、判斷、預測和引導等功能。如可監(jiān)視汽車各大部件的工作情況,還可以對蓄電池電壓、輪胎氣壓、車速等檢測量的高低限量進行報警。微處理機將更廣泛地應用于安全、環(huán)保、發(fā)動機、傳動系、速度控制和故障診斷中。
(三)軟件新技術(shù)
隨著汽車電子技術(shù)應用的增加,對有關(guān)控制軟件的需求也將會增加,并可能要求進一步計算機聯(lián)網(wǎng)。因此,要求使用多種軟件,并開發(fā)出通用的高水平語言,以滿足多種硬件的要求。轎車上多通道傳輸網(wǎng)絡將大大地依賴于軟件,軟件總數(shù)的增加及其功能的提高,將能夠使計算機能完成越來越復雜的任務。
(四)智能汽車及智能交通系統(tǒng)(ITS)
汽車智能化其主要技術(shù)中“自動駕駛儀”的構(gòu)想必將依賴于電子技術(shù)實現(xiàn)。智能交通系統(tǒng)(ITS)的開發(fā)將與電子、衛(wèi)星定位等多個交叉學科相結(jié)合,它能根據(jù)駕駛員提供的目標資料,向駕駛員提供距離最短而且能繞開車輛密度相對集中處的最佳行駛路線。電子地圖可以顯示出前方道路、并采用衛(wèi)星導航。從全球定位衛(wèi)星獲取沿途天氣、車流量、交通事故、交通堵塞等各種情況,自動篩選出最佳行車路線。
(五)多通道傳輸技術(shù)
多通道傳輸技術(shù)由試驗室將逐步進入實用階段,采用這種技術(shù)后,使各個數(shù)據(jù)線成為一個網(wǎng)絡,以便分離汽車中心計算機的信息。微處理機可通過網(wǎng)絡接收其它單元的信號。傳感器和執(zhí)行機構(gòu)之間要有一個新式接口,以便與多通道傳輸系統(tǒng)相聯(lián)系。
(六)數(shù)據(jù)傳輸載體方面的電子新技術(shù)
汽車電子技術(shù)未來將實現(xiàn)整車控制系統(tǒng)。這一系統(tǒng)要求有一個龐大而復雜的信息交換與控制系統(tǒng),車用計算機的容量要求更大,計算速度則要求更高。由于汽車用計算機控制系統(tǒng)的數(shù)量日益增多,采用高速數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡日益顯得必要。光導纖維可為此傳輸網(wǎng)絡提供傳輸介質(zhì),以解決電子控制系統(tǒng)防電磁干擾的問題。
(七)汽車車載電子網(wǎng)絡
隨著電控器件在汽車上越來越多的應用,車載電子設備間的數(shù)據(jù)通信變得越來越重要。以分布式控制系統(tǒng)為基礎(chǔ)構(gòu)造汽車車載電子網(wǎng)絡系統(tǒng)是很有必要的。大量數(shù)據(jù)的快速交換、高可靠性及價廉是對汽車電子網(wǎng)絡系統(tǒng)的要求。在該系統(tǒng)中,各從處理機獨立運行,控制改善汽車某一方面的性能。同時在其它處理機需要時提供數(shù)據(jù)服務。主處理機收集整理各從處理機的數(shù)據(jù),并生成車況顯示,通信控制器則保證數(shù)據(jù)的正常流動。
此外,電子技術(shù)中的集成化制造技術(shù)等在未來幾年內(nèi)也將會有大的突破,與此同時,電動汽車的發(fā)展已經(jīng)成為全球汽車行業(yè)的熱點。汽車電子化是現(xiàn)代汽車發(fā)展的重要標志?,F(xiàn)代汽車電子技術(shù)的應用不僅提高了汽車的動力性、經(jīng)濟性和安全性,改善了汽車行駛的穩(wěn)定性和舒適性,推動了汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,而且還為電子產(chǎn)品開拓了更加廣闊的市場,從而推動了電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。作為汽車產(chǎn)業(yè)和電子產(chǎn)業(yè)結(jié)合的產(chǎn)物,汽車電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展已經(jīng)駛上了快車道。
參考文獻:
[1] 潘旭峰.現(xiàn)代汽車電子技術(shù)[M].北京:北京理工大學出版社,1998.
篇9
【關(guān)鍵詞】汽車電子教學團隊建設管理
近年來,團隊精神也在感染著高校教師隊伍,形成了各個學科專業(yè)的教學團隊,團隊所有成員在知識、技能等方面相互補充,成員之間通力協(xié)作,共同完成人才培養(yǎng)目標。教學團隊是高校工作的一種重要組織形式,對保證高校教學質(zhì)量,提高高校競爭力和生命力發(fā)揮了重要的作用?;幢甭殬I(yè)技術(shù)學院汽車電子技術(shù)專業(yè)教學團隊按照專業(yè)與職業(yè)的內(nèi)在要求,重點建設了團隊帶頭人、實施人才共育、增強團隊成員教學科研水平、加強校內(nèi)外實習實訓基地建設、提高服務地方經(jīng)濟能力等方面,提高團隊可持續(xù)發(fā)展能力,確保團隊健康成長,從而有力地推動了汽車電子技術(shù)專業(yè)的建設和發(fā)展。
一、構(gòu)建專業(yè)要求人才培養(yǎng)模式
學院汽車電子技術(shù)專業(yè)教學團隊始終把握電子信息領(lǐng)域的前沿發(fā)展方向,在人才培養(yǎng)過程中不斷總結(jié)經(jīng)驗,修改和完善專業(yè)課程體系,積極探索和設計開發(fā)了新的人才培養(yǎng)模式。團隊把“重在實踐,理論活用”作為汽車電子專業(yè)人才培養(yǎng)模式改革的切入點,堅持“以汽車電子技術(shù)應用為主線,增強設計與創(chuàng)新能力;以制造業(yè)為根本,多能發(fā)展,拓寬就業(yè)領(lǐng)域”的人才培養(yǎng)模式,開發(fā)并設計了符合目前汽車電子技術(shù)專業(yè)及專業(yè)群人才培養(yǎng)目標體系。
二、加強團隊帶頭人建設及管理
汽車電子技術(shù)專業(yè)教學團隊帶頭人為高級職稱、電子技術(shù)省級專業(yè)帶頭人、省職業(yè)技能鑒定考評員。團隊帶頭人能夠緊密聯(lián)系學校各部門與社會行業(yè)企業(yè),充分利用校內(nèi)外各種資源,進行有效地資源整合,促進專業(yè)發(fā)展和團隊建設,并在團隊中發(fā)揮了業(yè)務指導和示范帶動作用。[1]
(一)主持制定團隊的發(fā)展規(guī)劃和工作目標
團隊建設與發(fā)展有計劃、有目標,團隊有總體發(fā)展規(guī)劃、成員個人發(fā)展規(guī)劃及工作任務。團隊發(fā)展規(guī)劃是通過努力把團隊打造成一支整體素質(zhì)高、業(yè)務強、成果多的優(yōu)秀省級教學團隊。團隊工作目標是打造符合時展的、突出體現(xiàn)高職教育特色的汽車電子技術(shù)專業(yè),三年內(nèi)完成本專業(yè)的省級特色專業(yè)建設,打造一支產(chǎn)學研一體化的教學團隊。
(二)組織實施汽車電子技術(shù)專業(yè)建設和改革
團隊帶頭人積極帶領(lǐng)團隊進行專業(yè)建設和改革,引進了先進的教學理念、教學手段和技術(shù)工藝,突出職業(yè)教育特色,培養(yǎng)技能型應用人才。帶領(lǐng)團隊及時追蹤專業(yè)發(fā)展的前沿,開展專業(yè)調(diào)研和專業(yè)剖析。準確把握專業(yè)建設與教學改革方向,積極開展教學建設與改革研究。積極參與汽車電子技術(shù)省級特色專業(yè)建設,確立專業(yè)發(fā)展的思路與模式,并制定了特色專業(yè)教學計劃、教學大綱和人才培養(yǎng)計劃??茖W合理地使用現(xiàn)代化教學手段和方法,引入項目教學、一體化教學、案例式教學、現(xiàn)場教學、生產(chǎn)模擬教學等教學方法。根據(jù)社會崗位需求和本專業(yè)畢業(yè)生回訪情況,及時調(diào)整人才培養(yǎng)方案,以最大程度滿足社會對人才的需求。強化學生動手能力,加強實驗實訓室建設,開發(fā)了多個校企合作單位,并聘請多名企業(yè)高級技師或能工巧匠作為兼職教師參與實踐教學環(huán)節(jié)。組織本專業(yè)的資源庫建設和人才培養(yǎng)模式改革。
(三)以身作則加強帶頭人自身修養(yǎng)
團隊帶頭人積極參與教學改革,有效地開展教研活動,教學嚴謹,身體力行,為人師表,深入生產(chǎn)科研第一線,不斷提高自身業(yè)務能力和水平。具有較強的組織、協(xié)調(diào)、管理和執(zhí)行能力,善于團結(jié)協(xié)作,能夠在團隊中形成較強的凝聚力與親和力,能夠正常開展有效的團隊建設和管理工作,能夠積極主動地進行創(chuàng)造性的工作。
三、實施團隊分工協(xié)作人才共育
汽車電子技術(shù)是一門涉及汽車技術(shù)、電子技術(shù)的復合型專業(yè),因此要求團隊全體成員發(fā)揮各自優(yōu)勢,團結(jié)協(xié)作,為實現(xiàn)同一教學目標而努力。
(一)團隊分工協(xié)作實施人才共育的形式
校企合作是應用型職業(yè)教育辦學的特色所在,根據(jù)校企合作的實際情況,團隊在不同階段采用了不同的育人形式,主要有訂單式人才培養(yǎng)模式、2+1合作教育模式、工學結(jié)合三種辦學形式。通過校企合作之路,解決高職教育發(fā)展中存在的辦學條件、育人及就業(yè)等主要瓶頸問題。
(二)團隊分工協(xié)作實施人才共育的途徑
根據(jù)汽車電子技術(shù)專業(yè)崗位群人才培養(yǎng)要求,校內(nèi)專任教師與來自校外行業(yè)企業(yè)兼職教師團隊成員明確職責,各自發(fā)揮優(yōu)勢。專任教師主要負責理論課程,制訂課程大綱與教學方案;實訓教師與行業(yè)企業(yè)兼職教師主要開展實訓技能與崗位實習指導工作。
(三)團隊分工協(xié)作實施人才共育的方法
1.在課程講授方式中實現(xiàn)分工協(xié)作,每門課程都有一名相應擅長的老師來負責,同時又有其他1-2名教師協(xié)作,做好課程標準的制定及相應的授課工作。團隊的理念是由“專攻”到“專教”,體現(xiàn)個人優(yōu)勢的同時提升整體水平,實現(xiàn)汽車電子技術(shù)專業(yè)教學目標。
2.在項目教學中實現(xiàn)分工協(xié)作,針對開展項目教學法課程中的不同項目模塊,尋找最佳的教師搭配形式,實現(xiàn)優(yōu)勢互補。
3.在專兼職教師中實現(xiàn)分工協(xié)作,增強高職教育活力。團隊內(nèi)的企業(yè)外聘教師承擔了大量的現(xiàn)場教學工作,具體指導學生設計汽車電子生產(chǎn)維修過程的每一步實踐教學環(huán)節(jié),撰寫進行汽車電子生產(chǎn)維修過程的專題報告,分析汽車電子生產(chǎn)維修具體案例,實現(xiàn)了對校內(nèi)專任教師理論教學的有力補充。與此同時,學院也組織教師到企業(yè)掛職鍛煉,參與產(chǎn)學研合作單位新產(chǎn)品研發(fā),或承擔一定的職業(yè)培訓工作,增強高職實踐教學能力。
4.協(xié)調(diào)團隊成員,發(fā)揮團隊優(yōu)勢,提升團隊整體能力。團隊成員都擔任過相關(guān)理論課程或?qū)嶒瀸嵱栒n程的教學任務,都積累了一定的經(jīng)驗,在專業(yè)建設、實驗實訓室建設、實踐環(huán)節(jié)的設計與實施中都相互配合,取得了顯著的效果。推行青年教師導師制,充分發(fā)揮老教師對青年教師的“傳、幫、帶”作用,老教師把自己多年來在教學、知識、技能等方面取得的寶貴經(jīng)驗,指導青年教師進行教學和科研。注重教學、科研與生產(chǎn)相互融合,將科學研究中的新知識、新方法、新技術(shù)融入到教學中;同時,將教學成果應用到生產(chǎn)實踐中,使教學成果得到一定的推廣。
四、注重團隊成員教學科研培養(yǎng)
(一)通過組織實施教師的聽課、試講、語言等基本功訓練,以及教師教學基本功大賽和職業(yè)技能競賽,使得教師的理論與實踐教學水平都有很大的提高。
(二)通過“雙師”素質(zhì)培養(yǎng),提高實踐教學能力。[2]學院選派專職教師到重點院校進修,有計劃地組織教師到企業(yè)鍛煉,到國家或省培訓基地參加“雙師”素質(zhì)培訓,團隊成員全部獲得相應的高級職業(yè)技能證書或職業(yè)技能考評員證書,具有“雙師”資格,都已成長為“雙師型”教師。
(三)面向行業(yè)企業(yè)實際需求和專業(yè)建設要求,團隊成員積極參與多項橫向合作項目。有老師自主設計實用新型專利,如卡片式試卷;有老師參與多項實用新型專利的設計;還有老師參與多項技術(shù)服務和技術(shù)改造項目,取得了良好的社會聲譽。
(四)通過教科研項目研究,提高創(chuàng)新能力。目前,淮北職業(yè)技術(shù)學院汽車電子技術(shù)教學團隊取得了以“省級專業(yè)建設帶頭人”“省級特色專業(yè)”“省級示范實驗實訓中心”“省級精品課程”“省自然科學基金項目”“省級規(guī)劃教材”和多個“實用新型專利”為標志的系列建設成果,完成了汽車電子技術(shù)專業(yè)的省級特色專業(yè)建設。團隊成員多位老師主編規(guī)劃教材5部、副主編或參編規(guī)劃教材及精品課程教材10余部、自主編寫實驗實訓教材3部;參與省自然科學基金項目1項;主持或參與院級教科研項目20余項;主持或參與實用新型專利7項;40余篇,其中中文核心期刊上10余篇;指導學生多次在國家級及省級技能大賽中獲獎;獲省科技成果獎1項;多名教師被選聘為淮北市職業(yè)教育專家?guī)斐蓡T。
五、加強校內(nèi)外實習實訓基地建設
為滿足生產(chǎn)能力培養(yǎng)的需求,團隊已建設多個基礎(chǔ)實驗室和專業(yè)實訓室,如電工電子技術(shù)實驗室、電工技能實訓室、電子技能實訓室、電力電子實驗室、汽車空調(diào)維修實驗室、傳感與檢測實驗室、單片機與PLC工控實驗室、電力拖動實驗室等校內(nèi)實踐教學基地;機電一體化省級實驗實訓中心擁有汽車檢測與維修多個實訓室。為推進工學結(jié)合的內(nèi)涵建設,讓學生盡可能早的接觸生產(chǎn)實踐,掌握實際操作技能,根據(jù)團隊建設發(fā)展規(guī)劃加大校內(nèi)外實習實訓基地的建設,并規(guī)范管理。與原有的校外實習實訓基地深度合作的基礎(chǔ)上,團隊將進一步拓寬校企合作渠道,開發(fā)更多的實習實訓合作企業(yè),將工學結(jié)合向深度推進。以職業(yè)技能大賽項目整合實訓內(nèi)容,有針對性地培養(yǎng)學生的職業(yè)技能。積極引進先進的技術(shù)與工藝、緊跟行業(yè)發(fā)展的步伐,并與汽車檢測與維修、汽車服務與營銷、應用電子技術(shù)、電氣自動化技術(shù)、機電一體化等專業(yè)實現(xiàn)資源共享。
六、提升服務區(qū)域經(jīng)濟建設基本能力
團隊部分成員受聘擔任淮北市地方政府和企業(yè)的專家顧問,積極為社會提供智力支持;積極開展應用研究和實用技術(shù)開發(fā),為企業(yè)提供技術(shù)支持;參與淮北市及周邊地區(qū)多家企業(yè)多項科研項目的技術(shù)攻關(guān),為企業(yè)解決了多項技術(shù)難題;大力開展職業(yè)培訓、技能鑒定、科技咨詢和科技成果推廣等。汽車電子技術(shù)專業(yè)教學團隊積極進行團隊建設與管理,保證本專業(yè)健康有序發(fā)展,并以汽車電子技術(shù)專業(yè)為龍頭,帶動應用電子技術(shù)、汽車營銷與服務、電子工藝與管理等專業(yè)群的大力發(fā)展,更好地為淮北地區(qū)經(jīng)濟和社會發(fā)展服務。
參考文獻:
[1]駱正軍.永州職院教師團隊建設的研究與實踐[D].長沙:湖南師范大學,2008.
篇10
Keywords:automotiveelectronics,reconfigurablecomputing,reconfigurable-logicdevice,dynamicreconfigurabletechnology.
1引言
汽車歷經(jīng)百余年的發(fā)展,其機械結(jié)構(gòu)已經(jīng)達到了近乎完美的程度,業(yè)界對汽車機械性能的改善已經(jīng)很難再有更大的提升空間。為了提高汽車的可靠性、功能性和舒適性,電子技術(shù)在汽車上被廣泛應用。電子技術(shù)與機械結(jié)構(gòu)的結(jié)合,被認為是當前汽車技術(shù)發(fā)展過程中的一次“革命”。
汽車電子技術(shù)是汽車設計中的核心技術(shù)。汽車電子化的程度是衡量一個國家汽車工業(yè)發(fā)展水平的重要標志。汽車的設計者利用汽車電子技術(shù)開發(fā)新的車型,把它作為改善和提高汽車整體水平所采用的最重要的技術(shù)方案;汽車制造商則通過加快汽車電子化的進程,把增加汽車電子裝置的數(shù)量等措施作為汽車的新賣點和奪取未來汽車市場的最重要手段。目前在國際上的中、高檔轎車的設計中,汽車電子產(chǎn)品平均已經(jīng)占到了汽車制造成本的27。這個數(shù)字還在不斷創(chuàng)造新高。據(jù)英飛凌(Infineon)公司預測,到2010年用于轎車上的汽車電子裝置的支出平均將占到整車制造成本的50。而在我國,每輛汽車的平均汽車電子設備應用比例要比國際水平低5.5倍[1>。汽車電子技術(shù)的發(fā)展與應用是目前我國汽車產(chǎn)業(yè)進步所面臨的一大契機和挑戰(zhàn)。
可重構(gòu)計算技術(shù)成形于上個世紀九十年代中期[2>。如圖1所示,其主要思想是利用可重構(gòu)邏輯器件(如FPGA)的可重構(gòu)特性,通過不同的器件配置文件來改變器件實現(xiàn)的功能,從而能夠以硬件的性能靈活實現(xiàn)多種應用??芍貥?gòu)計算技術(shù)避免了微處理器計算模式因為取指、譯碼等步驟導致的性能損失,同時也消除了專用集成電路(ASIC)計算模式因為前期設計制造的復雜過程帶來的高代價和不可重用等缺陷??芍貥?gòu)計算技術(shù)目前已經(jīng)應用在了很多領(lǐng)域,如目標匹配、大數(shù)值運算等等,都取得了非常好的效果。
圖1:微處理器、可重構(gòu)計算、專用集成電路等三種計算模式的比較
汽車電子產(chǎn)品有著很多特殊的需求,而可重構(gòu)計算作為一項新興的技術(shù),具有的高性能、高靈活性、低開發(fā)周期、低成本等特征非常適合于汽車電子領(lǐng)域的應用。
2汽車電子領(lǐng)域的需求分析
從1950年美國通用公司開創(chuàng)了將半導體技術(shù)應用于汽車制造領(lǐng)域的先河—將晶體管收音機安裝在汽車上開始,汽車電子產(chǎn)業(yè)歷經(jīng)50多年的發(fā)展,目前已經(jīng)形成了功能多樣化、技術(shù)一體化、系統(tǒng)集成化、通信網(wǎng)絡化、技術(shù)標準化等技術(shù)特征。當前,汽車電子技術(shù)已經(jīng)進入了優(yōu)化人-汽車-環(huán)境的整體關(guān)系的研究階段。汽車在滿足安全、節(jié)能、環(huán)保的同時,將進一步滿足人們生活的需要,向舒適、便利、高效、數(shù)字化、信息化和智能化方向發(fā)展。
汽車電子技術(shù)主要有兩個大的應用領(lǐng)域:一個是汽車電子控制系統(tǒng),另一個是車載汽車電子裝置[3>。其中,汽車電子控制系統(tǒng)是機械和電子相結(jié)合的汽車電子產(chǎn)品,它的工作狀況會直接影響到汽車的性能。而車載汽車電子裝置則是可以在汽車環(huán)境下獨立使用的電子裝置,它的性能好壞并不影響汽車的性能。相比之下,汽車電子控制系統(tǒng)的設計與開發(fā)涉及到了機械和電子兩個學科領(lǐng)域,這兩部分的研發(fā)要協(xié)同進行,所以整個過程比較復雜。車載電子裝置是IT行業(yè)中的應用在汽車領(lǐng)域的擴展,種類較多,例如遙控中央門鎖、車載電話、后座娛樂系統(tǒng)、GPS導航系統(tǒng)、車載計算機等等。這些產(chǎn)品因和整車的性能無關(guān),可以獨立地進行開發(fā),所以和汽車電子控制系統(tǒng)相比,在開發(fā)的環(huán)節(jié)上比較簡單。
汽車電子領(lǐng)域?qū)﹄娮蛹夹g(shù)發(fā)展的主要需求有如下幾個方面:
·性能高。目前在汽車電子產(chǎn)品中對性能要求最高的部分是車內(nèi)的信息娛樂系統(tǒng)。一個信息娛樂系統(tǒng)可能包括多通道音頻系統(tǒng)、DVD播放器、GPS導航系統(tǒng)以及免提移動電話等等。這些子系統(tǒng)中涉及到的功能(如視頻處理等操作)需要強大的信號處理能力,對性能要求極高。另外,隨著汽車主動安全理念的深入人心,新的汽車安全系統(tǒng)開始采用圖像、視頻和雷達處理,同時引擎和剎車控制系統(tǒng)也將采用更復雜的計算控制策略,計算量龐大的實時運算將在應付突發(fā)事件的時候發(fā)揮重要作用。這也給相關(guān)的汽車電子產(chǎn)品的處理能力提出了挑戰(zhàn)。
·靈活性強。汽車的設計者和制造商都面臨的一個嚴峻問題是必須保證汽車電子設備的壽命與汽車的壽命相匹配。汽車電子設備的生命周期很短,不斷出現(xiàn)的新興的汽車標準以及標準本身的不斷變化進一步導致選擇標準時必須考慮到其壽命、靈活性以及被接受的廣泛程度。為了保證汽車電子產(chǎn)品能夠緊跟汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,就要求汽車電子產(chǎn)品具有相當?shù)撵`活性使其能夠根據(jù)需求做適時的改動。在當前各種新的技術(shù)標準層出不窮,而業(yè)界又缺乏占據(jù)有絕對優(yōu)勢的標準的時候,對汽車電子技術(shù)的這一需求顯得尤其重要。
·可靠性高。汽車作為一類特殊的產(chǎn)品,經(jīng)常會工作在惡劣的環(huán)境下,這對應用在其中的電子產(chǎn)品的可靠性提出了嚴格要求。電子產(chǎn)品的精密性使它成為影響整車可靠性、安全性的重要因素。特別是在汽車電子控制系統(tǒng)中,高溫的工作環(huán)境往往會給電子產(chǎn)品帶來損傷,這極大地增加了整車的危險性。這就要求電子產(chǎn)品能夠抵御住惡劣工作環(huán)境的干擾,同時具有適當?shù)娜蒎e能力,能夠在受到部分損傷的時候?qū)⑵湓斐傻挠绊懡档阶畹汀?/p>
·開發(fā)時間短。盡量縮短新車型新產(chǎn)品的研發(fā)時間是汽車設計者和制造商追求的目標之一。圖2顯示出在汽車電子產(chǎn)品方面的新技術(shù)研發(fā)周期是非常短的。這就要求汽車電子技術(shù)的研發(fā)需要有方便快捷的開發(fā)平臺,并且在技術(shù)研發(fā)上有延續(xù)性和可復用性,盡量縮短開發(fā)時間。特別是在車載汽車電子裝置的研發(fā)中,因為它們與汽車本身的性能無關(guān),所以更可以不受到整車其它部分研發(fā)進展的約束,需要在盡量短的時間內(nèi)開發(fā)出適合需要的產(chǎn)品。
·成本低。汽車產(chǎn)業(yè)對價格的影響十分敏感。價格是決定汽車產(chǎn)品競爭力的重要因素之一。選用合適的技術(shù)、材料和器件對汽車工業(yè)的發(fā)展起著舉足輕重的作用。隨著汽車電子產(chǎn)品在整車成本中所占份額的增加,盡量降低這部分電子產(chǎn)品的成本是一個極為關(guān)鍵的問題。
圖2:汽車領(lǐng)域項目創(chuàng)新周期和開發(fā)時間示意圖[4>
以上我們討論了在汽車電子領(lǐng)域?qū)﹄娮赢a(chǎn)品技術(shù)的一些基本需求。除此之外汽車電子產(chǎn)品還需要盡量降低能耗以及減少占據(jù)的空間等。
3可重構(gòu)計算技術(shù)在汽車電子領(lǐng)域的應用前景
在當前的汽車電子產(chǎn)品中,大量使用了微處理器和專用集成電路實現(xiàn)關(guān)鍵功能??芍貥?gòu)計算技術(shù)的出現(xiàn)為汽車電子產(chǎn)品提供了另一個高效靈活的選擇。
可重構(gòu)計算技術(shù)的發(fā)展主要依賴于可重構(gòu)邏輯器件技術(shù)和動態(tài)重構(gòu)技術(shù)的發(fā)展。隨著半導體技術(shù)的進步,目前商用的可重構(gòu)邏輯器件在單片上已經(jīng)可以集成數(shù)以百萬計的基本邏輯門單元和其它各種復雜的計算邏輯,甚至有的高端器件上已經(jīng)集成了多個微處理器核進一步加強器件的計算能力[5>。這為原來只是用于實現(xiàn)簡單的膠合邏輯和原形系統(tǒng)設計的可重構(gòu)邏輯器件能夠逐步占領(lǐng)計算系統(tǒng)的核心地位提供了基本支持。動態(tài)重構(gòu)是當前可重構(gòu)計算技術(shù)的研究熱點之一,它是指在不影響當前系統(tǒng)正常運行的前提下,將可重構(gòu)邏輯器件上的部分資源配置為新的功能,從而提高資源利用率和增加系統(tǒng)性能。動態(tài)重構(gòu)是可重構(gòu)技術(shù)的發(fā)展方向,目前主要集中在如何減少器件重構(gòu)開銷、優(yōu)化資源調(diào)度等方面的研究上。
與傳統(tǒng)的采用微處理器和專用集成電路的汽車電子產(chǎn)品相比較,利用可重構(gòu)計算技術(shù)的汽車電子產(chǎn)品具有以下優(yōu)點:
·可重構(gòu)計算技術(shù)能夠高效實現(xiàn)特定功能。可重構(gòu)邏輯器件上都是硬連線邏輯,它是通過改變器件的配置來改變功能的。器件的配置信息一旦被加載,整個系統(tǒng)就可以以硬件的性能大大加快功能的實現(xiàn)。汽車電子產(chǎn)品中那些計算量龐大的功能,典型的例子如視頻處理,其核心算法是定點數(shù)據(jù)上的算術(shù)密集型信號處理操作。經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn),這些操作是適合在可重構(gòu)邏輯器件上高效實現(xiàn)的。將可重構(gòu)邏輯器件用于加速核心算法的執(zhí)行,再補充另外的微處理器與之耦合用于執(zhí)行輔助功能,如輸入、輸出等操作,是很好的可重構(gòu)計算系統(tǒng)的構(gòu)建方式。目前已經(jīng)有多個利用可重構(gòu)計算技術(shù)的高效的視頻處理系統(tǒng),并已經(jīng)在汽車電子領(lǐng)域廣泛使用[6>。
·可重構(gòu)計算技術(shù)能夠通過動態(tài)改變器件配置來靈活滿足多種功能需求。動態(tài)可重構(gòu)特性使得同一可重構(gòu)邏輯器件能夠滿足不同的設計需求,這一點是傳統(tǒng)的專用集成電路計算模式不能夠達到的。汽車電子產(chǎn)品不同于一般的電子產(chǎn)品,它受到了很多因素的束縛。例如車型的限制,采用相同基本設計的同一款汽車會有經(jīng)濟型、標準型和豪華型等不同型號。這就要求針對不同的型號都要有相應的電子產(chǎn)品支持。為每個型號的汽車都分別設計專門的計算核心單元和電路的代價是高昂的,可重構(gòu)計算技術(shù)就可以消除這個障礙。汽車設計者可以僅開發(fā)出一款運用了可重構(gòu)邏輯器件的原型系統(tǒng),然后根據(jù)不同的車型要求靈活地將可重構(gòu)邏輯器件配置為相應的功能。另外,由于在業(yè)界缺少占有絕對優(yōu)勢的標準,采用何種技術(shù)標準也是設計者必須解決的難題。例如,當前車上總線就有LIN、CAN、MOST等多種標準共存,不同標準的技術(shù)參數(shù)都有很大差異,為了使這些總線標準間不發(fā)生沖突,就可以考慮利用可重構(gòu)邏輯器件作為各標準間的橋接邏輯。
·可重構(gòu)計算技術(shù)適合惡劣工作環(huán)境下的應用。當前的可重構(gòu)計算技術(shù)已經(jīng)經(jīng)受住了很多極端工作環(huán)境的考驗,例如NASA的“勇氣”號和“機遇”號火星車上就使用了大量可重構(gòu)邏輯器件。在汽車應用領(lǐng)域,溫度會給汽車電子產(chǎn)品帶來最大的損傷。業(yè)界最高的節(jié)點溫度是150攝氏度,而用于惡劣環(huán)境下的可重構(gòu)邏輯器件的特殊封裝足夠保證系統(tǒng)在此情況下的正常運行。利用可重構(gòu)邏輯器件的另一個優(yōu)勢是不需要微處理器必需的散熱系統(tǒng),大大減少了電子產(chǎn)品占據(jù)的空間。另外可重構(gòu)邏輯器件具有的大量的冗余可重構(gòu)邏輯資源,使得當器件的某些區(qū)域被破壞的時候,系統(tǒng)可以使用動態(tài)重構(gòu)技術(shù)自動避開這些區(qū)域同時利用周邊的其它邏輯資源組合替代該區(qū)域被破壞的功能。
·可重構(gòu)計算技術(shù)具有強大的技術(shù)支持來加速產(chǎn)品開發(fā)。不同于專用集成電路的設計,可重構(gòu)計算技術(shù)不需要大量的NRE(Non-RecurringEngineering)工作。器件廠商會配合不同的可重構(gòu)邏輯器件提供相應的開發(fā)工具和流程,同時還會提供大量參考設計和IP核以減少設計者的重復勞動并提高設計的可靠性。還有很多技術(shù)已經(jīng)成熟的仿真工具和驗證工具可以在設計的各個階段用于保證設計的正確性,減少了出錯返工導致的時間浪費。
·可重構(gòu)計算技術(shù)的使用能夠大大降低系統(tǒng)成本。系統(tǒng)成本的降低主要體現(xiàn)在兩個部分:一個是在設計過程中,另一個是在運行過程中。目前的車用可重構(gòu)邏輯器件的單價最低已經(jīng)降至1.5美元,而且利用它實現(xiàn)應用的開發(fā)成本又遠遠低于專用集成電路??芍貥?gòu)邏輯器件的靈活性使得它不必像專用集成電路一樣,一個細微的修改就會導致整個電路的重新設計與制作。同時,在系統(tǒng)運行的時候經(jīng)過分析可以確定有的功能不會同時被使用,那么設計者就可以考慮利用動態(tài)重構(gòu)技術(shù)在不同的需求時段里分別實現(xiàn)這兩個功能,做到“一片多用”,節(jié)省了資源、空間和成本。
從上面的討論可以看出,將可重構(gòu)計算技術(shù)應用于汽車電子領(lǐng)域有著很大的優(yōu)勢,是切實可行的技術(shù)方案。當前,業(yè)界也已經(jīng)注意到了可重構(gòu)計算技術(shù)的應用前景。
4可重構(gòu)計算技術(shù)在汽車電子領(lǐng)域面臨的問題
雖然可重構(gòu)計算技術(shù)當前已經(jīng)在多個領(lǐng)域取得了長足進展,但是在汽車電子領(lǐng)域具體應用的時候,還會面臨很多問題。下面列舉幾個最典型的問題:
·可重構(gòu)邏輯器件的選型。目前生產(chǎn)商用可重構(gòu)邏輯器件的幾大廠商:Xilinx,Actel,Altera和Lattice等都已經(jīng)開始關(guān)注汽車電子領(lǐng)域并陸續(xù)有產(chǎn)品推出。這些產(chǎn)品的硬件結(jié)構(gòu)、處理能力和市場價格等都各不相同。如何針對應用進行合適的器件選型是一個非常重要的問題。當前的可重構(gòu)邏輯器件基本都是基于SRAM、Flash或者反熔絲技術(shù)。這三種技術(shù)各有千秋,其中主流的基于SRAM的器件目前已經(jīng)具有非常強大的處理能力;基于Flash的器件較少但是性價比較高;基于反熔絲技術(shù)的器件不具有多次重構(gòu)的能力但是可靠性較好。所以針對不同的應用場合進行器件選型需要在對應用和器件信息都非常熟悉的基礎(chǔ)上進行。
·可重構(gòu)邏輯器件上應用的實現(xiàn)。雖然目前已經(jīng)有多種方法簡化了利用可重構(gòu)計算技術(shù)實現(xiàn)應用的開發(fā)過程。但是用硬件描述語言或者硬件原理圖來設計由可重構(gòu)邏輯器件執(zhí)行的應用程序?qū)τ诖蟛糠謶瞄_發(fā)者來說還是陌生和困難的。為了排除軟件設計者在軟件算法的硬件化實現(xiàn)中碰到的困難,已經(jīng)有多種類高級語言的硬件描述語言被開發(fā)出來,但是這些技術(shù)還并不成熟。由EDA軟件廠商推出的各種硬件應用設計軟件,也還存在著一些局限和缺陷,而且不能夠完全發(fā)揮出可重構(gòu)計算技術(shù)的威力。這就要求汽車電子產(chǎn)品的設計者務必掌握利用可重構(gòu)計算技術(shù)的設計思想并將其滲透到產(chǎn)品的設計中去。
·可重構(gòu)邏輯器件的可靠性保證。不同于傳統(tǒng)的微處理器和專用集成電路計算模式,可重構(gòu)邏輯器件是通過改變器件配置來改變功能的。特別是基于SRAM的器件,是由存儲在器件上的配置信息來控制器件中各邏輯單元間的硬連線的。因此通過配置端口輸入其它的配置信息就可能改變甚至損壞器件的功能,而在以前則不會出現(xiàn)類似情況。為了防范這些問題,就需要在關(guān)鍵電子設備上采用基于反熔絲技術(shù)的只能一次重構(gòu)的可重構(gòu)邏輯器件或者使用對配置信息加密等方法。
·動態(tài)重構(gòu)技術(shù)的研發(fā)與使用。雖然動態(tài)重構(gòu)技術(shù)在理論上已經(jīng)有了很大發(fā)展,并且有很多原型系統(tǒng)已經(jīng)被開發(fā)。但是由于技術(shù)條件限制,目前缺乏具有普適性的研發(fā)方法,真正使用在產(chǎn)品上的技術(shù)也還有一些不足。這需要業(yè)界和學術(shù)界協(xié)作,針對汽車電子領(lǐng)域的關(guān)鍵應用進行攻關(guān),盡量多地將當前已經(jīng)成熟的動態(tài)重構(gòu)技術(shù)應用在汽車電子產(chǎn)品上,帶來高效率、高資源利用率等優(yōu)勢。同時開展對動態(tài)重構(gòu)技術(shù)的方法學的研究,為將動態(tài)重構(gòu)技術(shù)更廣泛地應用在電子產(chǎn)品領(lǐng)域提供技術(shù)保障。