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二、J1939在國內(nèi)的發(fā)展情況

中國單片機(jī)公共實(shí)驗(yàn)室聯(lián)合北京英貝多嵌入式網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有限公司以及國內(nèi)著名的汽車設(shè)計(jì)廠商，經(jīng)過兩年多的設(shè)計(jì)開發(fā)，實(shí)現(xiàn)了基于單芯片的J1939 網(wǎng)關(guān)芯片em2003系列產(chǎn)品。

em2003可用于汽車數(shù)字化儀表，汽車J1939網(wǎng)關(guān)，汽車多功能電控的核心單元，并通過了嚴(yán)格的可靠性測試和實(shí)際產(chǎn)品化驗(yàn)證，已投入批量生產(chǎn)。

em2003的各項(xiàng)指標(biāo)已達(dá)到了國際先進(jìn)水平，除支持SAE J1939固件外，還可支持SAE 1587，ISO9141標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)對汽車儀表的控制驅(qū)動。在國內(nèi)是唯一實(shí)現(xiàn)了對汽車全液晶數(shù)字儀表的控制，步進(jìn)馬達(dá)指針儀表的控制及多功能車載傳感器信息運(yùn)行參數(shù)的網(wǎng)絡(luò)計(jì)算信息平臺。通過了與美國、德國、意大利 J1939 發(fā)動機(jī)的互連測試，取得了國際化的通行證。

目前，SAE J1939的技術(shù)規(guī)范及軟硬件開發(fā)測試平臺已由中國單片機(jī)公共實(shí)驗(yàn)室完成引進(jìn)消化和部分技術(shù)的國產(chǎn)化工作，并對國內(nèi)數(shù)十家汽車廠商的控制計(jì)算平臺提供技術(shù)支持和解決方案及顧問服務(wù)。

該系統(tǒng)由11個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)組成，以J1939網(wǎng)絡(luò)為骨干，集成了現(xiàn)代汽車技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)精華。包括LINbus，GPRS/GSM（無線TCP/IP網(wǎng)），Bluetooth（藍(lán)牙），USB，及嵌入式以太網(wǎng)等最新技術(shù)。汽車的動力部分單元是通過嵌入式硬件數(shù)字仿真技術(shù)實(shí)現(xiàn)的。各單元的簡介如下：

（1）發(fā)動機(jī)ECM仿真單元：(節(jié)點(diǎn)1)

實(shí)現(xiàn)（實(shí)際）發(fā)動機(jī)的總線仿真功能，產(chǎn)生發(fā)動機(jī)10~20種電控時(shí)實(shí)參數(shù)，模擬汽車發(fā)動機(jī)的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)。適合汽車EMC要求。

（2）NMT/車身電控制單元（節(jié)點(diǎn)2）

可實(shí)現(xiàn)J1939/81規(guī)定的網(wǎng)絡(luò)管理功能和診斷紀(jì)錄功能，發(fā)出報(bào)警控制信息，并有16個光電隔離輸出接口（50V/500mA）和8個數(shù)字信號（傳感器）輸入接口及4個模擬傳感器接口，控制功能可現(xiàn)場編程修改。適合多種汽車EMC開發(fā)要求。

（3）緩速器仿真單元：（節(jié)點(diǎn)3）

可根據(jù)汽車運(yùn)行狀態(tài)和車速控制電磁緩速器的驅(qū)動接口。

（4）ABS仿真單元：（節(jié)點(diǎn)4）

根據(jù)汽車網(wǎng)絡(luò)綜合參數(shù)控制ABS制動力和啟動時(shí)間。

（5）AMT仿真單元：（節(jié)點(diǎn)5）

根據(jù)設(shè)計(jì)參數(shù)可仿真實(shí)現(xiàn)變速箱與發(fā)動機(jī)ECM的通訊。

（6）非對稱網(wǎng)橋（節(jié)點(diǎn)6）

可實(shí)現(xiàn)高速網(wǎng)（動力系統(tǒng)）和低速網(wǎng)（儀表信息電氣控制系統(tǒng)）的流量不對稱橋接從而保證，總線負(fù)載率的安全和電氣安全。

（7）LIN BUS 網(wǎng)關(guān)（節(jié)點(diǎn)7）

實(shí)現(xiàn)LIN-BUS傳感器、電氣控制系統(tǒng)和CAN-BUS系統(tǒng)的互聯(lián)。并遵從J1939協(xié)議。

（8）J1939MFM（節(jié)點(diǎn)8）

J1939多功能汽車綜合參數(shù)儀表（汽車信息中心），可實(shí)現(xiàn)14種汽車運(yùn)行參數(shù)的實(shí)時(shí)顯示（中文LCD），可編程300~5000Km歷史車況記錄并具備故障報(bào)警信息顯示功能。適合汽車EMC要求。

（9）J1939汽車儀表（節(jié)點(diǎn)9）

實(shí)現(xiàn)J1939總線式汽車儀表。可適配多種國產(chǎn)或進(jìn)口汽車儀表總成。

（10）J1939轉(zhuǎn)以太網(wǎng)/USB（網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)10）

可實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)或USB接口與通用計(jì)算機(jī)連接進(jìn)入J1939網(wǎng)絡(luò),對總線負(fù)載率進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,開放API接口。

（11）J1939運(yùn)行實(shí)時(shí)參數(shù)記錄（節(jié)點(diǎn)11）

接入J1939網(wǎng)絡(luò)可記錄20萬條運(yùn)行參數(shù)，用于實(shí)時(shí)分析各ECU單元的運(yùn)行情況，亦可在實(shí)際運(yùn)行的汽車中測試運(yùn)行參數(shù)，并通過GMS/GPRS網(wǎng)絡(luò)接入Internet網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器。抗電子干擾能力很強(qiáng)，適合汽車EMC要求。

上述系統(tǒng)中的這些節(jié)點(diǎn)單元可組成較完善的網(wǎng)絡(luò)測試環(huán)境，大多數(shù)單元已實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品化。并適合汽車EMC要求。因而可與實(shí)際的汽車電子產(chǎn)品互換連接。以此為基礎(chǔ)可組成汽車電子總線技術(shù)電控單元仿真測試平臺。配備專業(yè)測試儀器后可組建CAN-BUS實(shí)驗(yàn)室，該系統(tǒng)具有標(biāo)準(zhǔn)化和可擴(kuò)展性的特點(diǎn)。

北京英貝多公司通過與德國Phytec、IXXAT等公司的合作，以達(dá)到國際水平的硬件ECU為核心，開發(fā)并集成了J1939網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)仿真平臺V1.0版本。

該網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)按照J(rèn)1939的物理層、鏈路層和網(wǎng)絡(luò)層規(guī)定在12個節(jié)點(diǎn)下（總線負(fù)載率最大為30%條件下）連續(xù)工作已超過10000小時(shí)。并按照J(rèn)1939/71車輛應(yīng)用層標(biāo)準(zhǔn)完成了對MFM/J1939多功能網(wǎng)關(guān)產(chǎn)品化測試及總線型數(shù)字汽車儀表的測試。

三、技術(shù)展望

現(xiàn)代汽車是一個智能化網(wǎng)絡(luò)計(jì)算平臺。汽車網(wǎng)絡(luò)貫穿整車的每個單元即控制系統(tǒng)、信息系統(tǒng)、駕駛系統(tǒng)和傳感執(zhí)行系統(tǒng)均由控制局域網(wǎng)CAN-BUS互連，掌握應(yīng)用層網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)并開發(fā)嵌入式軟件是關(guān)鍵技術(shù)。

將車內(nèi)的控制網(wǎng)絡(luò)與信息網(wǎng)絡(luò)如故障信息檢測系統(tǒng)，車況自動紀(jì)錄系統(tǒng)，實(shí)時(shí)駕駛信息顯示系統(tǒng)（智能化數(shù)字儀表）與嵌入式因特網(wǎng)互連（支持IPv4及IPv6）,使每個汽車有一個Web網(wǎng)頁，將會是今后汽車計(jì)算平臺的關(guān)鍵核心技術(shù)。