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登錄星型拓?fù)涞陌咐?/h1> 射頻電路電源和接地的設(shè)計(jì)方法 合理分配 PCB的板層、采用星型拓?fù)?/em>的 Vcc引線(如圖1所示),并在 Vcc引腳加上適當(dāng)?shù)娜ヱ铍娙荩瑢⒂兄诟纳葡到y(tǒng)的性能,獲得最佳指標(biāo)。
圖 1:星型拓?fù)?/em>的 Vcc布線
電源布線和旁路的基本原則
明智的 PCB板層分配便于簡(jiǎn)化后續(xù)的布線處理,對(duì)于一個(gè)四層 PCB板(WLAN
中常用的電路板),在大多數(shù)應(yīng)用中用電路板的頂層放置元器件和 RF引線,第二層作為系統(tǒng)地,電源部分放置在第三層,任何信號(hào)線都可以分布在第四層。第二層采用連續(xù)的地平面布局對(duì)于建立阻抗受控的 RF信號(hào)通路非常必要,它還便于獲得盡可能短的地環(huán)路,為第一層和第三層提供高度的電氣隔離,使得兩層之間的耦合最小。當(dāng)然,也可以采用其它板層定義的方式(特別是在電路板具有不同的層數(shù)時(shí)),但上述結(jié)構(gòu)是經(jīng)過驗(yàn)證的一個(gè)成功范例。
大面積的電源層能夠使 Vcc布線變得輕松,但是,這種結(jié)構(gòu)常常是引發(fā)系統(tǒng)性
能惡化的導(dǎo)火 索,在一個(gè)較大平面上把所有電源引線接在一起將無法避免引腳之間的噪聲傳輸。反之,如果使用星型拓?fù)?/em>則會(huì)減輕不同電源引腳之間的耦合。圖 1 給出了星型連接的 Vcc布線方案,該圖取自 MAX2826 IEEE 802.11a/g 收發(fā)器的評(píng)估板。圖中建立了一個(gè)主 Vcc節(jié)點(diǎn),從該點(diǎn)引出不同分支的電源線,為 RF IC的電源引腳供電。每個(gè)電源引腳使用獨(dú)立的引線在引腳之間提供了空間上的隔離,有利于減小它們之間的耦合。另外,每條引線還具有一定的寄生電感,這恰好是我們所希望的,它有助于濾除電源線上的高頻噪聲。
使用星型拓?fù)?/em> Vcc引線時(shí),還有必要采取適當(dāng)?shù)碾娫慈ヱ睿ヱ铍娙荽嬖谝?定的寄生電感。
事實(shí)上,電容等效為一個(gè)串聯(lián)的 RLC電路,電容在低頻段起主導(dǎo)作用,但在自激振蕩頻率(SRF):
大于fs頻率之后,電容的阻抗將呈現(xiàn)出電感性。 展開 區(qū)域控制器在新架構(gòu)中的作用解讀 最終,當(dāng)將網(wǎng)絡(luò)組織成可管理的區(qū)域時(shí),星型拓?fù)?/em>是一種有效的方法,并且它可以支持選擇性喚醒。ADAS傳感器通信將通過一個(gè)獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)處理,該網(wǎng)絡(luò)基于TSN以太網(wǎng),通過一個(gè)單獨(dú)的星型拓?fù)?/em>網(wǎng)絡(luò)連接到CVC。當(dāng)需要冗余時(shí)(L3或更高),ADAS傳感器網(wǎng)絡(luò)將形成兩個(gè)環(huán),環(huán)上的主要節(jié)點(diǎn)包括中央計(jì)算節(jié)點(diǎn)、CVC和區(qū)域控制器。雖然環(huán)形拓?fù)?/em>比星型拓?fù)?/em>稍微貴一些,但它可以可靠地提供故障操作性能。因此,它比支持L3或更高級(jí)別自動(dòng)化的其他方法更劃算。
低壓升級(jí)至48V
區(qū)域控制器的另一個(gè)應(yīng)用是,它們簡(jiǎn)化了向48V電氣架構(gòu)的遷移道路。這些架構(gòu)支持所謂的“輕度混合動(dòng)力”車輛,能夠以30%的成本實(shí)現(xiàn)全混合動(dòng)力系統(tǒng)70%的效益,并提高15%至20%的燃油經(jīng)濟(jì)性。因?yàn)樗鼈兊碾妷喝匀坏陀?0V,不需要使用與高壓系統(tǒng)和全電動(dòng)汽車相關(guān)的更昂貴的組件和線路。
這些48V系統(tǒng)越來越受歡迎,因?yàn)樗鼈優(yōu)槠嚬こ處熖峁┝嗽S多好處。例如,48V系統(tǒng)可以提高輕度混合動(dòng)力汽車的自動(dòng)啟動(dòng)/停止功能的平穩(wěn)性——當(dāng)車輛停止時(shí)自動(dòng)關(guān)閉引擎,當(dāng)司機(jī)抬起腳離開剎車時(shí)重新啟動(dòng)引擎。類似地,它也允許OEM通過集成的電子渦輪提供性能提升。
向48V的轉(zhuǎn)變也解決了冷啟動(dòng)過程中電壓下降的挑戰(zhàn)。如果汽車在環(huán)境溫度過低時(shí)啟動(dòng),12V電源的波動(dòng)可能使電壓低至3V或4V。如果一個(gè)電子組件需要5V,這種波動(dòng)會(huì)導(dǎo)致該組件復(fù)位。在過去,汽車架構(gòu)必須使用一個(gè)反向升壓電源來保持電壓。相比之下,使用48V的系統(tǒng)則不會(huì)波動(dòng)到足夠低的水平來重置這些組件,這意味著可以消除后升壓。
目前的挑戰(zhàn)是,汽車上的大多數(shù)電子組件仍然是按照傳統(tǒng)的12V標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的。 展開 區(qū)域控制器在新架構(gòu)中的作用有哪些? 最終,當(dāng)將網(wǎng)絡(luò)組織成可管理的區(qū)域時(shí),星型拓?fù)?/em>是一種有效的方法,并且它可以支持選擇性喚醒。ADAS傳感器通信將通過一個(gè)獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)處理,該網(wǎng)絡(luò)基于TSN以太網(wǎng),通過一個(gè)單獨(dú)的星型拓?fù)?/em>網(wǎng)絡(luò)連接到CVC。當(dāng)需要冗余時(shí)(L3或更高),ADAS傳感器網(wǎng)絡(luò)將形成兩個(gè)環(huán),環(huán)上的主要節(jié)點(diǎn)包括中央計(jì)算節(jié)點(diǎn)、CVC和區(qū)域控制器。雖然環(huán)形拓?fù)?/em>比星型拓?fù)?/em>稍微貴一些,但它可以可靠地提供故障操作性能。因此,它比支持L3或更高級(jí)別自動(dòng)化的其他方法更劃算。
低壓升級(jí)至48V
區(qū)域控制器的另一個(gè)應(yīng)用是,它們簡(jiǎn)化了向48V電氣架構(gòu)的遷移道路。這些架構(gòu)支持所謂的“輕度混合動(dòng)力”車輛,能夠以30%的成本實(shí)現(xiàn)全混合動(dòng)力系統(tǒng)70%的效益,并提高15%至20%的燃油經(jīng)濟(jì)性。因?yàn)樗鼈兊碾妷喝匀坏陀?0V,不需要使用與高壓系統(tǒng)和全電動(dòng)汽車相關(guān)的更昂貴的組件和線路。
這些48V系統(tǒng)越來越受歡迎,因?yàn)樗鼈優(yōu)槠嚬こ處熖峁┝嗽S多好處。例如,48V系統(tǒng)可以提高輕度混合動(dòng)力汽車的自動(dòng)啟動(dòng)/停止功能的平穩(wěn)性——當(dāng)車輛停止時(shí)自動(dòng)關(guān)閉引擎,當(dāng)司機(jī)抬起腳離開剎車時(shí)重新啟動(dòng)引擎。類似地,它也允許OEM通過集成的電子渦輪提供性能提升。
向48V的轉(zhuǎn)變也解決了冷啟動(dòng)過程中電壓下降的挑戰(zhàn)。如果汽車在環(huán)境溫度過低時(shí)啟動(dòng),12V電源的波動(dòng)可能使電壓低至3V或4V。如果一個(gè)電子組件需要5V,這種波動(dòng)會(huì)導(dǎo)致該組件復(fù)位。在過去,汽車架構(gòu)必須使用一個(gè)反向升壓電源來保持電壓。相比之下,使用48V的系統(tǒng)則不會(huì)波動(dòng)到足夠低的水平來重置這些組件,這意味著可以消除后升壓。 展開 深度解析LoRa和LoRaWAN的區(qū)別 LoRaWAN是一種星型或星型對(duì)星型拓?fù)?/em>結(jié)構(gòu),因?yàn)樵诒3蛛姵仉娏坎⒃黾油ㄐ欧秶矫娴膬?yōu)勢(shì),所以普遍認(rèn)為它比網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)更好。
具體而言,星型拓?fù)?/em>通過網(wǎng)關(guān)將消息中繼到中央服務(wù)器,每個(gè)末端節(jié)點(diǎn)將數(shù)據(jù)傳輸?shù)蕉鄠€(gè)網(wǎng)關(guān)。然后網(wǎng)關(guān)將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器,在網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器上執(zhí)行冗余檢測(cè),安全檢查和消息調(diào)度。
這種設(shè)計(jì)的兩個(gè)明顯優(yōu)勢(shì)在于:
1. 更簡(jiǎn)單的跟蹤:由于終端節(jié)點(diǎn)向多個(gè)網(wǎng)關(guān)發(fā)送數(shù)據(jù),因此不需要網(wǎng)關(guān)到網(wǎng)關(guān)的通信。 這簡(jiǎn)化了終端節(jié)點(diǎn)移動(dòng)跟蹤應(yīng)用的邏輯。
2. 更好的公共網(wǎng)絡(luò):這種不對(duì)成的關(guān)系讓中央服務(wù)器來解決碰撞問題,所以LoRaWAN可能更適合部署在公共網(wǎng)絡(luò)。
上圖顯示了LoRaWAN的主要運(yùn)行過程。 頂欄顯示網(wǎng)關(guān)是否正在傳輸。 (橙色表示正在傳輸;藍(lán)色不在傳輸。)底部顯示接收器通道,幾乎所有的LPWAN系統(tǒng)(包括LoRaWAN)都有多個(gè)接收通道,大多數(shù)LoRaWAN系統(tǒng)可以在任意數(shù)量的頻率通道上同時(shí)接收八條消息。
4.LoRaWAN的A類、B類、C類
LoRaWAN有三個(gè)同時(shí)操作的類。 A類是異步的,這意味著終端節(jié)點(diǎn)不會(huì)等待特定的時(shí)間與網(wǎng)關(guān)通話,而是只在需要時(shí)進(jìn)行傳輸,在此之前一直處于休眠狀態(tài)。只要一個(gè)節(jié)點(diǎn)完成傳輸,另一個(gè)節(jié)點(diǎn)立即開始。在溝通方面沒有任何差距,純阿羅哈網(wǎng)絡(luò)的理論最大容量約為此最大值的18.4%。這主要是由于碰撞,因?yàn)槿绻粋€(gè)節(jié)點(diǎn)正在發(fā)射并且另一個(gè)節(jié)點(diǎn)醒來并決定使用相同的無線電設(shè)置在相同的頻道中發(fā)射,則它們將發(fā)生沖突。
B類允許將消息發(fā)送到電池供電節(jié)點(diǎn)。每128秒,網(wǎng)關(guān)發(fā)送一個(gè)信標(biāo)。所有LoRaWAN基站都同時(shí)發(fā)送信標(biāo)消息,因?yàn)樗鼈儚膶儆谝粋€(gè)脈沖每秒(1PPS)。這意味著每個(gè)在軌軌道上的GPS衛(wèi)星都會(huì)在每秒開始時(shí)傳輸一條信息,從而讓世界各地的時(shí)間同步。 展開
物聯(lián)網(wǎng)無人機(jī)應(yīng)用典型架構(gòu)及實(shí)現(xiàn)的技術(shù)難點(diǎn)詳細(xì)介紹 1.1 無人機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?/em>控制技術(shù)
隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展以及無人機(jī)自身資源的限制,無人機(jī)的應(yīng)用逐漸由控制單一無人機(jī)轉(zhuǎn)向控制無人機(jī)群,協(xié)同實(shí)施和完成物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)。
無人機(jī)群所構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)稱為飛行自組織網(wǎng)絡(luò)(FANETs),但與MANETs和VANETs相比,有其自身的特點(diǎn)。地面控制站或衛(wèi)星對(duì)無人機(jī)群網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?/em>的控制將直接影響到無人機(jī)群的協(xié)同和對(duì)物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的收集、共享和處理。以下是典型的無人機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制拓?fù)?/em>,如圖2所示。
(1)星型控制拓?fù)?/em>:在該控制拓?fù)?/em>下,所有無人機(jī)直接連接至一個(gè)或多個(gè)地面控制站(或衛(wèi)星),并由地面控制站(或衛(wèi)星)中繼各無人機(jī)之間的數(shù)據(jù)交換,如圖2(a)所示。在該控制方式下可由地面控制站集中式地控制所有單個(gè)無人機(jī),在民用領(lǐng)域里有著廣泛應(yīng)用。但隨著無人機(jī)群的不斷擴(kuò)大,存在地面控制站將成為瓶頸節(jié)點(diǎn)并導(dǎo)致更大延時(shí)、無人機(jī)間無法直接通信等問題。
(2)大星型控制拓?fù)?/em>:在該控制拓?fù)?/em>下,所有無人機(jī)劃分為多個(gè)組,各個(gè)組內(nèi)無人機(jī)構(gòu)成一個(gè)星型結(jié)構(gòu)并由各組中心節(jié)點(diǎn)直接連接至一個(gè)或多個(gè)地面控制站(或衛(wèi)星),并由地面控制站(或衛(wèi)星)中繼各組無人機(jī)中心節(jié)點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)交換,如圖2(b)所示。在該控制方式下允許部分無人機(jī)間直接通信,從而可有效減少對(duì)下行鏈路帶寬的要求,降低延時(shí)等。但由于各無人機(jī)組之間無法直接互通和無人機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?/em>的快速動(dòng)態(tài)變化,存在網(wǎng)絡(luò)魯棒性不足等問題。 展開 首個(gè)融入IP協(xié)議的無線通信標(biāo)準(zhǔn)——6LoWPAN IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)的主要特征:①低速率,對(duì)于2.4GHz、828MHz、915MHz 3個(gè)頻段分別對(duì)應(yīng)250Kb/s、20Kb/s和40Kb/s3種速率;②低功耗,在待機(jī)模式下可使用2節(jié)5號(hào)干電池驅(qū)動(dòng)6個(gè)月以上;③低成本,一般采用硬件資源非常有限的底端嵌入式設(shè)備或更小的特殊設(shè)備;④短距離,節(jié)點(diǎn)信號(hào)覆蓋范圍有限,一般為10-100m;⑤低復(fù)雜度,比現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)低;⑥短幀長(zhǎng),最大幀長(zhǎng)度為127字節(jié);⑦多拓?fù)?/em>,網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?/em>結(jié)構(gòu)豐富,支持星型拓?fù)?/em>和點(diǎn)對(duì)點(diǎn)拓?fù)?/em>2種基本拓?fù)?/em>結(jié)構(gòu)及其混合組網(wǎng)。
2、6LowPan技術(shù)概述
2.1 6LowPan技術(shù)簡(jiǎn)介
6LowPan工作組的研究重點(diǎn)為適配層、路由、報(bào)頭壓縮、分片、IPv6、網(wǎng)絡(luò)接入和網(wǎng)絡(luò)管理等技術(shù),目前已提出了適配層技術(shù)草案.其他技術(shù)還在探討中。
6LowPan技術(shù)底層采用IEEE 802.15.4規(guī)定的PHY層和MAC層,網(wǎng)絡(luò)層采用IPv6協(xié)議。由于IPv6中,MAC支持的載荷長(zhǎng)度遠(yuǎn)大干6LowPan底層所能提供的載荷長(zhǎng)度,為了實(shí)現(xiàn)MAC層與網(wǎng)絡(luò)層的無縫鏈接,6Low-Pan工作組建議在網(wǎng)絡(luò)層和MAC層之間增加一個(gè)網(wǎng)絡(luò)適配層,用來完成包頭壓縮、分片與重組以及網(wǎng)狀路由轉(zhuǎn)發(fā)等工作。
2.2 6LowPan技術(shù)的優(yōu)勢(shì)
(1)普及性:IP網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用廣泛,作為下一代互聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)的IPv6,也在加速其普及的步伐,在LR-WPAN網(wǎng)絡(luò)中使用IPv6更易于被接受。
(2)適用性:IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧架構(gòu)受到廣泛的認(rèn)可,LR-WPAN網(wǎng)絡(luò)完全可以基于此架構(gòu)進(jìn)行簡(jiǎn)單、有效地開發(fā)。
(3)更多地址空間:IPv6應(yīng)用于LR-WPAN最大亮點(diǎn)就是龐大的地址空間。這恰恰滿足了部署大規(guī)模、高密度LR-WPAN網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的需要。
展開 全面講解弱電工程布線工作要點(diǎn),五大部分詳細(xì)分析! (2)星型結(jié)構(gòu)是首選
水平布線一般宜采用星型拓?fù)?/em>結(jié)構(gòu),這是雙絞以太網(wǎng)最常用的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。
(3)水平子系統(tǒng)最長(zhǎng)為90m
雖然說標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定每條雙絞線最長(zhǎng)不能超過100m,但那不是指水平子系統(tǒng)區(qū)域中所規(guī)定的實(shí)際長(zhǎng)度,因?yàn)槊總€(gè)工作區(qū)的信息插座都要和管理子系統(tǒng)相連,信息插座到工作區(qū)終端也有一段距離(約3m)。實(shí)際上,水平子系統(tǒng)與管理子系統(tǒng)最大的水平距離為90m,電纜長(zhǎng)度等于配線間或配線間內(nèi)互連設(shè)備端口到工作區(qū)信息插座的電線長(zhǎng)度。
(4)選擇適當(dāng)?shù)牟季€方式
水平布線是將電纜線從配線間接到每一樓層的工作區(qū)的信息輸入/輸出(I/O)插座上。設(shè)計(jì)者要根據(jù)建筑物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),從路由(線)最短、造價(jià)最低、施工方便、布線規(guī)范等幾個(gè)方面考慮。但由于建筑物中的管線比較多,往往會(huì)遇到一些矛盾,所以,設(shè)計(jì)水平子系統(tǒng)時(shí)必須折中考慮,優(yōu)選最佳的水平布線方案。一般可采用3種類型:直接埋管式;先走吊頂內(nèi)線槽,再走支管到信息出口式;適合大開間及后打隔斷的地面線槽方式。其余的都是這3種方式的改良型和綜合型。
直接埋管布線方式由一系列密封在現(xiàn)澆混凝土里的金屬布線管道或金屬饋線走線槽組成。這些金屬管道或金屬線槽從配線間向信息插座的位置輻射。根據(jù)通信和電源布線要求、地板厚度和占用的地板空間等條件,直接埋管布線方式可能要采用厚壁鍍鋅管或薄型電線管。這種方式在老的設(shè)計(jì)中非常普遍。這是因?yàn)槔鲜浇ㄖ话忝娣e不大,電話點(diǎn)比較少,電話線也比較細(xì),使用一條管路可以穿3個(gè)以上的房間的線,出線盒既作為信息出口又作為過線盒,因此遠(yuǎn)端工作房間到弱電井的距離較長(zhǎng),可達(dá)40m,一個(gè)樓層用2~4個(gè)管路就可以涵蓋。對(duì)比較大的樓層可分為幾個(gè)區(qū)域,每個(gè)區(qū)域設(shè)置一個(gè)小配線箱,先由弱電井的樓層配線間直埋鋼管穿大對(duì)數(shù)電纜到各分區(qū)的小配線箱,然后再直埋較細(xì)的管子將電話線引到房間的電話出口。 展開 小區(qū)項(xiàng)目智能化系統(tǒng)功能選擇表,弱電人可以參考一下 9
通道閘系統(tǒng)
在小區(qū)各出入口設(shè)置雙進(jìn)雙出的通道閘,所有業(yè)主刷卡進(jìn)出;對(duì)訪客進(jìn)行身份登記,有效管理人員進(jìn)出(按會(huì)議溝通在B區(qū)、CDE區(qū)、A區(qū)地上入口各設(shè)一套一進(jìn)一出停車場(chǎng)管理系統(tǒng)及人行通道閘機(jī))
能夠通行次數(shù)統(tǒng)計(jì)的功能;具有人性化的狀態(tài)提示功能,標(biāo)明通道狀態(tài)和通行指引;
行人防夾保護(hù)、緊急掉電自動(dòng)開閘、火警保護(hù)等功能,時(shí)刻確保行人通行安全;
具有非法入侵報(bào)警、滯留超時(shí)報(bào)警、雙向通行沖突時(shí)報(bào)警、強(qiáng)行闖關(guān)時(shí)報(bào)警、上電自檢未通過報(bào)警等提醒功能,可有效規(guī)范通行秩序和方便管理;
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網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),包括有線和無線網(wǎng)絡(luò)
數(shù)據(jù)傳輸主干,星型拓?fù)?/em>結(jié)構(gòu),光纖+六類線傳輸方式,千兆主干,百兆到桌面。
a) 管理網(wǎng)主要為內(nèi)部辦公使用,采用單核心方式,萬兆核心(主干千兆鏈路)、百兆接入,核心交換機(jī)配置雙電源模塊、雙引擎模塊實(shí)現(xiàn)故障保護(hù);b) 智能化專網(wǎng)主要為安防、樓控等弱電系統(tǒng)使用的網(wǎng)絡(luò),采用單核心方式,萬兆核心(主干千兆鏈路)、百兆接入,核心交換機(jī)配置單電源模塊、單引擎模塊;c)無線全覆蓋,采用瘦AP管理系統(tǒng),每戶一個(gè)無線接入點(diǎn),公共園區(qū)采用大功率天線,數(shù)據(jù)加密。
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可視對(duì)講系統(tǒng)
采用全數(shù)字結(jié)構(gòu),7寸液晶分屏(別墅區(qū)取消單棟院門可視,只做單棟戶內(nèi)與區(qū)域崗?fù)らg可視對(duì)講。單棟入戶大門口設(shè)門鈴一個(gè)。) 展開 一套智能化校園總體設(shè)計(jì)說明書,包含13個(gè)弱電系統(tǒng) 1.1.1結(jié)構(gòu)化綜合布線系統(tǒng)
根據(jù)招標(biāo)要求,本次綜合布線系統(tǒng)采用星型拓?fù)?/em>結(jié)構(gòu),語音系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)采用綜合布線,均達(dá)到國(guó)標(biāo)《智能建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》中的甲級(jí)標(biāo)準(zhǔn)和《建筑與建筑群綜合布線系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)規(guī)范》中的綜合配置標(biāo)準(zhǔn),語音和數(shù)據(jù)水平部分均采用六類非屏蔽布線,便于數(shù)據(jù)和語音的互換。單體建筑內(nèi)數(shù)據(jù)主干采用千兆多模光纖,室外數(shù)據(jù)主干采用萬兆多模光纖。室內(nèi)語音主干和室外語音主干均采用三類大對(duì)數(shù)電纜。在每個(gè)樓內(nèi)設(shè)一個(gè)主配線間,負(fù)責(zé)管理本樓內(nèi)的語音點(diǎn)和數(shù)據(jù)點(diǎn)。在實(shí)訓(xùn)樓四層左側(cè)設(shè)置網(wǎng)絡(luò)機(jī)房作為整個(gè)校區(qū)的綜合布線總機(jī)房和數(shù)據(jù)中心機(jī)房,負(fù)責(zé)管理整個(gè)校園的布線系統(tǒng)和數(shù)據(jù)傳輸。每個(gè)單體建筑數(shù)據(jù)主干上選用12芯室外多模光纖,語音主干采用三類100對(duì)大對(duì)數(shù)上聯(lián)到此布線中心機(jī)房,構(gòu)成整兒校區(qū)的綜合布線星型系統(tǒng)。
本次設(shè)計(jì)的綜合布線系統(tǒng)采用光纖和大對(duì)數(shù)電纜作為主干,可以輕松實(shí)現(xiàn)千兆以太網(wǎng)及550M的寬帶語音應(yīng)用,不僅滿足了現(xiàn)有語音和數(shù)據(jù)及圖像的傳輸要求,更具備大容量和便于增容的特點(diǎn),支持語音和數(shù)據(jù)的便捷互換,提供高質(zhì)量的語音數(shù)據(jù)通信服務(wù)。
詳細(xì)設(shè)計(jì)見“綜合布線系統(tǒng)”部分。
1.1.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)
某育才學(xué)校校園計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)(校園網(wǎng))是“數(shù)字化校園”的運(yùn)行平臺(tái),是校園教學(xué)、科研和管理系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)多媒體教學(xué)系統(tǒng)、校園卡等應(yīng)用系統(tǒng)不可缺少支撐環(huán)境。是實(shí)現(xiàn)校內(nèi)外資源共享、互相交流的重要途徑。校園網(wǎng)的建設(shè)關(guān)乎未來各類應(yīng)用的運(yùn)行。所以建立一個(gè)適合各類業(yè)務(wù)的、兼容性好、可擴(kuò)展的綜合傳輸平臺(tái)非常重要。
本次設(shè)計(jì)采用國(guó)內(nèi)著名廠商銳捷公司的網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品來為學(xué)校搭建網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行平臺(tái),采用先進(jìn)的產(chǎn)品和技術(shù),針對(duì)校區(qū)的需求和建筑結(jié)構(gòu)特點(diǎn),設(shè)計(jì)為三層結(jié)構(gòu)。 展開 米思米大寰機(jī)器人代理店-末端執(zhí)行器工業(yè)采購平臺(tái)推薦 多設(shè)備組網(wǎng)時(shí),采用星型接地拓?fù)?/em>,禁止串聯(lián)接地。
b.線纜長(zhǎng)度盡量縮短,若超過3米需增加磁環(huán)抑制高頻噪聲。
c.禁止行為(可能會(huì)導(dǎo)致通訊異常報(bào)錯(cuò)):
禁止與氣動(dòng)電磁閥線纜、傳感器線纜等共用線槽。
禁止在電爪線纜上纏繞扎帶(改用尼龍搭扣固定,避免高頻輻射)。
二、電源及信號(hào)防護(hù)性能提升(選做)
1.電源隔離與濾波
a.為電爪單獨(dú)配置隔離電源模塊,避免與電機(jī)共用電源導(dǎo)致電壓波動(dòng)。
b.在輸入電源端加裝濾波器,抑制開關(guān)噪聲回灌,加裝濾波器接線順序·電網(wǎng) → 濾波器 → 隔離變壓器 → 電爪控制器,濾波器外殼需與機(jī)柜接地排導(dǎo)通。
2.通信抗干擾
信號(hào)線加裝隔離模塊,防止外部干擾串入,防止外部設(shè)備漏電。 展開 干貨|射頻電路設(shè)計(jì)要點(diǎn)(1.3萬字長(zhǎng)文) 反之,如果使用星型拓?fù)?/em>則會(huì)減輕不同電源引腳之間的耦合。
上圖給出了星型連接的Vcc布線方案,該圖取自MAX2826 IEEE 802.11a/g收發(fā)器的評(píng)估板。圖中建立了一個(gè)主Vcc節(jié)點(diǎn),從該點(diǎn)引出不同分支的電源線,為RF IC的電源引腳供電。每個(gè)電源引腳使用獨(dú)立的引線在引腳之間提供了空間上的隔離,有利于減小它們之間的耦合。另外,每條引線還具有一定的寄生電感,這恰好是我們所希望的,它有助于濾除電源線上的高頻噪聲。
使用星型拓?fù)?/em>Vcc引線時(shí),還有必要采取適當(dāng)?shù)碾娫慈ヱ睿ヱ铍娙荽嬖谝欢ǖ募纳姼小J聦?shí)上,電容等效為一個(gè)串聯(lián)的RLC電路,電容在低頻段起主導(dǎo)作用,但在自激振蕩頻率(SRF):
之后,電容的阻抗將呈現(xiàn)出電感性。由此可見,電容器只是在頻率接近或低于其SRF時(shí)才具有去耦作用,在這些頻點(diǎn)電容表現(xiàn)為低阻。
給出了不同容值下的典型S11參數(shù),從這些曲線可以清楚地看到SRF,還可以看出電容越大,在較低頻率處所提供的去耦性能越好(所呈現(xiàn)的阻抗越低)。
在Vcc星型拓?fù)?/em>的主節(jié)點(diǎn)處最好放置一個(gè)大容量的電容器,如2.2μF。該電容具有較低的SRF,對(duì)于消除低頻噪聲、建立穩(wěn)定的直流電壓很有效。IC的每個(gè)電源引腳需要一個(gè)低容量的電容器(如10nF),用來濾除可能耦合到電源線上的高頻噪聲。對(duì)于那些為噪聲敏感電路供電的電源引腳,可能需要外接兩個(gè)旁路電容。 展開
一套弱電項(xiàng)目智能化系統(tǒng)功能選擇表 9
通道閘系統(tǒng)
在小區(qū)各出入口設(shè)置雙進(jìn)雙出的通道閘,所有業(yè)主刷卡進(jìn)出;對(duì)訪客進(jìn)行身份登記,有效管理人員進(jìn)出(按會(huì)議溝通在B區(qū)、CDE區(qū)、A區(qū)地上入口各設(shè)一套一進(jìn)一出停車場(chǎng)管理系統(tǒng)及人行通道閘機(jī))
能夠通行次數(shù)統(tǒng)計(jì)的功能;具有人性化的狀態(tài)提示功能,標(biāo)明通道狀態(tài)和通行指引;
行人防夾保護(hù)、緊急掉電自動(dòng)開閘、火警保護(hù)等功能,時(shí)刻確保行人通行安全;
具有非法入侵報(bào)警、滯留超時(shí)報(bào)警、雙向通行沖突時(shí)報(bào)警、強(qiáng)行闖關(guān)時(shí)報(bào)警、上電自檢未通過報(bào)警等提醒功能,可有效規(guī)范通行秩序和方便管理;
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網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),包括有線和無線網(wǎng)絡(luò)
數(shù)據(jù)傳輸主干,星型拓?fù)?/em>結(jié)構(gòu),光纖+六類線傳輸方式,千兆主干,百兆到桌面。
a) 管理網(wǎng)主要為內(nèi)部辦公使用,采用單核心方式,萬兆核心(主干千兆鏈路)、百兆接入,核心交換機(jī)配置雙電源模塊、雙引擎模塊實(shí)現(xiàn)故障保護(hù);b) 智能化專網(wǎng)主要為安防、樓控等弱電系統(tǒng)使用的網(wǎng)絡(luò),采用單核心方式,萬兆核心(主干千兆鏈路)、百兆接入,核心交換機(jī)配置單電源模塊、單引擎模塊;c)無線全覆蓋,采用瘦AP管理系統(tǒng),每戶一個(gè)無線接入點(diǎn),公共園區(qū)采用大功率天線,數(shù)據(jù)加密。
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可視對(duì)講系統(tǒng)
采用全數(shù)字結(jié)構(gòu),7寸液晶分屏(別墅區(qū)取消單棟院門可視,只做單棟戶內(nèi)與區(qū)域崗?fù)らg可視對(duì)講。單棟入戶大門口設(shè)門鈴一個(gè)。) 展開 光纖布線有哪方面優(yōu)勢(shì),如何使用光纖布線! 2、星型網(wǎng)絡(luò)。通過光纖網(wǎng)絡(luò)設(shè)備 ,建立起星型的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?/em>結(jié)構(gòu)。
3、環(huán)形網(wǎng)絡(luò)。由光纖把信號(hào)再生器連接,形成環(huán)路。
隨著科技的發(fā)展,對(duì)光纖提出了更高、更新的要求。舊的布線標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)過實(shí)踐的檢驗(yàn),現(xiàn)在正在修訂。除了修訂原有規(guī)范,也會(huì)加入一些新要求。相信光纖在其中將會(huì)擔(dān)任更重要的角色。也不難預(yù)料光纖通信、光纖布線的光明前景。 軟件定義汽車技術(shù)體系研究 以太網(wǎng)具備高帶寬,采用靈活的星型連接拓?fù)?/em>,每條鏈路可專享100 Mb/s及以上的帶寬。以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)開放、簡(jiǎn)單,適應(yīng)未來汽車與外界大量通信和網(wǎng)絡(luò)連接的發(fā)展趨勢(shì)。以太網(wǎng)靈活、帶寬可擴(kuò)展,適合連接各個(gè)子系統(tǒng),促進(jìn)車載系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營(yíng)管理。以太網(wǎng)能夠降低時(shí)間、生產(chǎn)和服務(wù)成本,促進(jìn)產(chǎn)業(yè)落地。
基于域控制器的集中式電子電氣架構(gòu)和基于車載以太網(wǎng)的車載網(wǎng)絡(luò)能夠滿足軟件定義汽車對(duì)信息處理計(jì)算能力、網(wǎng)絡(luò)帶寬的新需求,實(shí)現(xiàn)高算力,支撐軟件應(yīng)用持續(xù)升級(jí),并增強(qiáng)與云端配合的分布式計(jì)算能力。因此,基于域控制器的集中式電子電氣架構(gòu)和基于車載以太網(wǎng)的車載網(wǎng)絡(luò)很適合成為軟件定義汽車的電子電氣架構(gòu)與車載網(wǎng)絡(luò)。
3.2 軟件架構(gòu)
3.2.1 傳統(tǒng)汽車軟件架構(gòu)及發(fā)展趨勢(shì)
傳統(tǒng)汽車電子系統(tǒng)的軟件和硬件耦合在一起,ECU 軟件的開發(fā)測(cè)試依賴于硬件,導(dǎo)致開發(fā)測(cè)試難度較大、靈活性很差。
基于此,AUTOSAR Classic 標(biāo)準(zhǔn)被提出,可滿足日益復(fù)雜的汽車軟件需求,在不同的硬件平臺(tái)上使用相似的軟件方案,共享軟件組件。
AUTOSAR Classic 采用分層體系架構(gòu),在微控制器層上分為3 層,即應(yīng)用軟件層、中間件RTE、基礎(chǔ)軟件,如圖12所示。
圖12 AUTOSAR Classic體系架構(gòu)
AUTOSAR 分層體系架構(gòu)實(shí)現(xiàn)了軟硬件模塊獨(dú)立。中間運(yùn)行環(huán)境RTE 有效隔離了上下層軟硬件,提升了軟件開發(fā)測(cè)試效率。
面向自動(dòng)駕駛技術(shù)的電子電氣架構(gòu)要求配備具有高性能計(jì)算能力的控制器,當(dāng)前控制器的算力及通信的帶寬均需巨大升級(jí)。 展開 自動(dòng)駕駛軟件架構(gòu)之:中間件與SOA(二) 這時(shí)候我們指的以太網(wǎng)是符合 100BASE-T、1000BASE-T等標(biāo)準(zhǔn)的有線網(wǎng)絡(luò),采用總線型拓?fù)?/em>,或者基于交換機(jī)實(shí)現(xiàn)星型拓?fù)?/em>。使用CSMA/CD(Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection,即載波多重訪問/碰撞偵測(cè))的總線技術(shù)來解決通訊沖突。在這個(gè)語義下,WiFi 不是以太網(wǎng),它是無線通訊技術(shù),有另一套標(biāo)準(zhǔn)(IEEE 802.11)。
廣義的“以太網(wǎng)”包含了常用的通訊協(xié)議,最核心的是對(duì)IP 層協(xié)議的支持。ISO/OSI 定義的七層網(wǎng)絡(luò)模型中,物理層和鏈路層之上是 IP 層(網(wǎng)絡(luò)層)。傳輸層協(xié)議(TCP,UDP)也都是基于 IP 層。IP成定義了數(shù)據(jù)報(bào)文進(jìn)行地址和傳輸?shù)膮f(xié)議,無論下面兩層如何實(shí)現(xiàn),只要有IP層的支持,不同網(wǎng)絡(luò)就是互通的。在這個(gè)語義下,WiFi 也是以太網(wǎng),因?yàn)樗仓С?IP 協(xié)議。我們還可以實(shí)現(xiàn) IP over USB, 那就是基于 USB 的以太網(wǎng)。
下面討論中的“以太網(wǎng)”指的是廣義的以太網(wǎng),即具有IP協(xié)議支持的網(wǎng)絡(luò)。
Can 總線在汽車中的到廣泛的運(yùn)用,Can總線只有物理層和數(shù)據(jù)鏈路層([27]3.3)。使用 Can 總線的應(yīng)用需要在這個(gè)基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議上去定義自己的數(shù)據(jù)格式,一般以一個(gè)DBC 格式文件描述。Lin總線成本更低, FlexRay 總線提供了比 Can 高得多的數(shù)據(jù)傳輸帶寬,但是他們也跟 Can 總線一樣,只有物理層和數(shù)據(jù)鏈路層,應(yīng)用層協(xié)議各自為政。這意味著這幾個(gè)網(wǎng)絡(luò)是無法互通的。汽車電子電器架構(gòu)設(shè)計(jì)的時(shí)候,解決互通問題的辦法就是兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)中間加網(wǎng)關(guān)。網(wǎng)關(guān)同時(shí)支持兩個(gè)以上網(wǎng)絡(luò)并來回搬運(yùn)數(shù)據(jù)。 展開 星型拓?fù)涞南嚓P(guān)專題、標(biāo)簽、搜索
射頻電路電源和接地的設(shè)計(jì)方法
合理分配 PCB的板層、采用星型拓?fù)?/em>的 Vcc引線(如圖1所示),并在 Vcc引腳加上適當(dāng)?shù)娜ヱ铍娙荩瑢⒂兄诟纳葡到y(tǒng)的性能,獲得最佳指標(biāo)。
圖 1:星型拓?fù)?/em>的 Vcc布線
電源布線和旁路的基本原則
明智的 PCB板層分配便于簡(jiǎn)化后續(xù)的布線處理,對(duì)于一個(gè)四層 PCB板(WLAN
中常用的電路板),在大多數(shù)應(yīng)用中用電路板的頂層放置元器件和 RF引線,第二層作為系統(tǒng)地,電源部分放置在第三層,任何信號(hào)線都可以分布在第四層。第二層采用連續(xù)的地平面布局對(duì)于建立阻抗受控的 RF信號(hào)通路非常必要,它還便于獲得盡可能短的地環(huán)路,為第一層和第三層提供高度的電氣隔離,使得兩層之間的耦合最小。當(dāng)然,也可以采用其它板層定義的方式(特別是在電路板具有不同的層數(shù)時(shí)),但上述結(jié)構(gòu)是經(jīng)過驗(yàn)證的一個(gè)成功范例。
大面積的電源層能夠使 Vcc布線變得輕松,但是,這種結(jié)構(gòu)常常是引發(fā)系統(tǒng)性
能惡化的導(dǎo)火 索,在一個(gè)較大平面上把所有電源引線接在一起將無法避免引腳之間的噪聲傳輸。反之,如果使用星型拓?fù)?/em>則會(huì)減輕不同電源引腳之間的耦合。圖 1 給出了星型連接的 Vcc布線方案,該圖取自 MAX2826 IEEE 802.11a/g 收發(fā)器的評(píng)估板。圖中建立了一個(gè)主 Vcc節(jié)點(diǎn),從該點(diǎn)引出不同分支的電源線,為 RF IC的電源引腳供電。每個(gè)電源引腳使用獨(dú)立的引線在引腳之間提供了空間上的隔離,有利于減小它們之間的耦合。另外,每條引線還具有一定的寄生電感,這恰好是我們所希望的,它有助于濾除電源線上的高頻噪聲。
使用星型拓?fù)?/em> Vcc引線時(shí),還有必要采取適當(dāng)?shù)碾娫慈ヱ睿ヱ铍娙荽嬖谝?定的寄生電感。
事實(shí)上,電容等效為一個(gè)串聯(lián)的 RLC電路,電容在低頻段起主導(dǎo)作用,但在自激振蕩頻率(SRF):
大于fs頻率之后,電容的阻抗將呈現(xiàn)出電感性。
展開 區(qū)域控制器在新架構(gòu)中的作用解讀
最終,當(dāng)將網(wǎng)絡(luò)組織成可管理的區(qū)域時(shí),星型拓?fù)?/em>是一種有效的方法,并且它可以支持選擇性喚醒。ADAS傳感器通信將通過一個(gè)獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)處理,該網(wǎng)絡(luò)基于TSN以太網(wǎng),通過一個(gè)單獨(dú)的星型拓?fù)?/em>網(wǎng)絡(luò)連接到CVC。當(dāng)需要冗余時(shí)(L3或更高),ADAS傳感器網(wǎng)絡(luò)將形成兩個(gè)環(huán),環(huán)上的主要節(jié)點(diǎn)包括中央計(jì)算節(jié)點(diǎn)、CVC和區(qū)域控制器。雖然環(huán)形拓?fù)?/em>比星型拓?fù)?/em>稍微貴一些,但它可以可靠地提供故障操作性能。因此,它比支持L3或更高級(jí)別自動(dòng)化的其他方法更劃算。
低壓升級(jí)至48V
區(qū)域控制器的另一個(gè)應(yīng)用是,它們簡(jiǎn)化了向48V電氣架構(gòu)的遷移道路。這些架構(gòu)支持所謂的“輕度混合動(dòng)力”車輛,能夠以30%的成本實(shí)現(xiàn)全混合動(dòng)力系統(tǒng)70%的效益,并提高15%至20%的燃油經(jīng)濟(jì)性。因?yàn)樗鼈兊碾妷喝匀坏陀?0V,不需要使用與高壓系統(tǒng)和全電動(dòng)汽車相關(guān)的更昂貴的組件和線路。
這些48V系統(tǒng)越來越受歡迎,因?yàn)樗鼈優(yōu)槠嚬こ處熖峁┝嗽S多好處。例如,48V系統(tǒng)可以提高輕度混合動(dòng)力汽車的自動(dòng)啟動(dòng)/停止功能的平穩(wěn)性——當(dāng)車輛停止時(shí)自動(dòng)關(guān)閉引擎,當(dāng)司機(jī)抬起腳離開剎車時(shí)重新啟動(dòng)引擎。類似地,它也允許OEM通過集成的電子渦輪提供性能提升。
向48V的轉(zhuǎn)變也解決了冷啟動(dòng)過程中電壓下降的挑戰(zhàn)。如果汽車在環(huán)境溫度過低時(shí)啟動(dòng),12V電源的波動(dòng)可能使電壓低至3V或4V。如果一個(gè)電子組件需要5V,這種波動(dòng)會(huì)導(dǎo)致該組件復(fù)位。在過去,汽車架構(gòu)必須使用一個(gè)反向升壓電源來保持電壓。相比之下,使用48V的系統(tǒng)則不會(huì)波動(dòng)到足夠低的水平來重置這些組件,這意味著可以消除后升壓。
目前的挑戰(zhàn)是,汽車上的大多數(shù)電子組件仍然是按照傳統(tǒng)的12V標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的。
展開 區(qū)域控制器在新架構(gòu)中的作用有哪些?
最終,當(dāng)將網(wǎng)絡(luò)組織成可管理的區(qū)域時(shí),星型拓?fù)?/em>是一種有效的方法,并且它可以支持選擇性喚醒。ADAS傳感器通信將通過一個(gè)獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)處理,該網(wǎng)絡(luò)基于TSN以太網(wǎng),通過一個(gè)單獨(dú)的星型拓?fù)?/em>網(wǎng)絡(luò)連接到CVC。當(dāng)需要冗余時(shí)(L3或更高),ADAS傳感器網(wǎng)絡(luò)將形成兩個(gè)環(huán),環(huán)上的主要節(jié)點(diǎn)包括中央計(jì)算節(jié)點(diǎn)、CVC和區(qū)域控制器。雖然環(huán)形拓?fù)?/em>比星型拓?fù)?/em>稍微貴一些,但它可以可靠地提供故障操作性能。因此,它比支持L3或更高級(jí)別自動(dòng)化的其他方法更劃算。
低壓升級(jí)至48V
區(qū)域控制器的另一個(gè)應(yīng)用是,它們簡(jiǎn)化了向48V電氣架構(gòu)的遷移道路。這些架構(gòu)支持所謂的“輕度混合動(dòng)力”車輛,能夠以30%的成本實(shí)現(xiàn)全混合動(dòng)力系統(tǒng)70%的效益,并提高15%至20%的燃油經(jīng)濟(jì)性。因?yàn)樗鼈兊碾妷喝匀坏陀?0V,不需要使用與高壓系統(tǒng)和全電動(dòng)汽車相關(guān)的更昂貴的組件和線路。
這些48V系統(tǒng)越來越受歡迎,因?yàn)樗鼈優(yōu)槠嚬こ處熖峁┝嗽S多好處。例如,48V系統(tǒng)可以提高輕度混合動(dòng)力汽車的自動(dòng)啟動(dòng)/停止功能的平穩(wěn)性——當(dāng)車輛停止時(shí)自動(dòng)關(guān)閉引擎,當(dāng)司機(jī)抬起腳離開剎車時(shí)重新啟動(dòng)引擎。類似地,它也允許OEM通過集成的電子渦輪提供性能提升。
向48V的轉(zhuǎn)變也解決了冷啟動(dòng)過程中電壓下降的挑戰(zhàn)。如果汽車在環(huán)境溫度過低時(shí)啟動(dòng),12V電源的波動(dòng)可能使電壓低至3V或4V。如果一個(gè)電子組件需要5V,這種波動(dòng)會(huì)導(dǎo)致該組件復(fù)位。在過去,汽車架構(gòu)必須使用一個(gè)反向升壓電源來保持電壓。相比之下,使用48V的系統(tǒng)則不會(huì)波動(dòng)到足夠低的水平來重置這些組件,這意味著可以消除后升壓。
展開 深度解析LoRa和LoRaWAN的區(qū)別
LoRaWAN是一種星型或星型對(duì)星型拓?fù)?/em>結(jié)構(gòu),因?yàn)樵诒3蛛姵仉娏坎⒃黾油ㄐ欧秶矫娴膬?yōu)勢(shì),所以普遍認(rèn)為它比網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)更好。
具體而言,星型拓?fù)?/em>通過網(wǎng)關(guān)將消息中繼到中央服務(wù)器,每個(gè)末端節(jié)點(diǎn)將數(shù)據(jù)傳輸?shù)蕉鄠€(gè)網(wǎng)關(guān)。然后網(wǎng)關(guān)將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器,在網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器上執(zhí)行冗余檢測(cè),安全檢查和消息調(diào)度。
這種設(shè)計(jì)的兩個(gè)明顯優(yōu)勢(shì)在于:
1. 更簡(jiǎn)單的跟蹤:由于終端節(jié)點(diǎn)向多個(gè)網(wǎng)關(guān)發(fā)送數(shù)據(jù),因此不需要網(wǎng)關(guān)到網(wǎng)關(guān)的通信。 這簡(jiǎn)化了終端節(jié)點(diǎn)移動(dòng)跟蹤應(yīng)用的邏輯。
2. 更好的公共網(wǎng)絡(luò):這種不對(duì)成的關(guān)系讓中央服務(wù)器來解決碰撞問題,所以LoRaWAN可能更適合部署在公共網(wǎng)絡(luò)。
上圖顯示了LoRaWAN的主要運(yùn)行過程。 頂欄顯示網(wǎng)關(guān)是否正在傳輸。 (橙色表示正在傳輸;藍(lán)色不在傳輸。)底部顯示接收器通道,幾乎所有的LPWAN系統(tǒng)(包括LoRaWAN)都有多個(gè)接收通道,大多數(shù)LoRaWAN系統(tǒng)可以在任意數(shù)量的頻率通道上同時(shí)接收八條消息。
4.LoRaWAN的A類、B類、C類
LoRaWAN有三個(gè)同時(shí)操作的類。 A類是異步的,這意味著終端節(jié)點(diǎn)不會(huì)等待特定的時(shí)間與網(wǎng)關(guān)通話,而是只在需要時(shí)進(jìn)行傳輸,在此之前一直處于休眠狀態(tài)。只要一個(gè)節(jié)點(diǎn)完成傳輸,另一個(gè)節(jié)點(diǎn)立即開始。在溝通方面沒有任何差距,純阿羅哈網(wǎng)絡(luò)的理論最大容量約為此最大值的18.4%。這主要是由于碰撞,因?yàn)槿绻粋€(gè)節(jié)點(diǎn)正在發(fā)射并且另一個(gè)節(jié)點(diǎn)醒來并決定使用相同的無線電設(shè)置在相同的頻道中發(fā)射,則它們將發(fā)生沖突。
B類允許將消息發(fā)送到電池供電節(jié)點(diǎn)。每128秒,網(wǎng)關(guān)發(fā)送一個(gè)信標(biāo)。所有LoRaWAN基站都同時(shí)發(fā)送信標(biāo)消息,因?yàn)樗鼈儚膶儆谝粋€(gè)脈沖每秒(1PPS)。這意味著每個(gè)在軌軌道上的GPS衛(wèi)星都會(huì)在每秒開始時(shí)傳輸一條信息,從而讓世界各地的時(shí)間同步。
展開 
物聯(lián)網(wǎng)無人機(jī)應(yīng)用典型架構(gòu)及實(shí)現(xiàn)的技術(shù)難點(diǎn)詳細(xì)介紹
1.1 無人機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?/em>控制技術(shù)
隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展以及無人機(jī)自身資源的限制,無人機(jī)的應(yīng)用逐漸由控制單一無人機(jī)轉(zhuǎn)向控制無人機(jī)群,協(xié)同實(shí)施和完成物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)。
無人機(jī)群所構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)稱為飛行自組織網(wǎng)絡(luò)(FANETs),但與MANETs和VANETs相比,有其自身的特點(diǎn)。地面控制站或衛(wèi)星對(duì)無人機(jī)群網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?/em>的控制將直接影響到無人機(jī)群的協(xié)同和對(duì)物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的收集、共享和處理。以下是典型的無人機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制拓?fù)?/em>,如圖2所示。
(1)星型控制拓?fù)?/em>:在該控制拓?fù)?/em>下,所有無人機(jī)直接連接至一個(gè)或多個(gè)地面控制站(或衛(wèi)星),并由地面控制站(或衛(wèi)星)中繼各無人機(jī)之間的數(shù)據(jù)交換,如圖2(a)所示。在該控制方式下可由地面控制站集中式地控制所有單個(gè)無人機(jī),在民用領(lǐng)域里有著廣泛應(yīng)用。但隨著無人機(jī)群的不斷擴(kuò)大,存在地面控制站將成為瓶頸節(jié)點(diǎn)并導(dǎo)致更大延時(shí)、無人機(jī)間無法直接通信等問題。
(2)大星型控制拓?fù)?/em>:在該控制拓?fù)?/em>下,所有無人機(jī)劃分為多個(gè)組,各個(gè)組內(nèi)無人機(jī)構(gòu)成一個(gè)星型結(jié)構(gòu)并由各組中心節(jié)點(diǎn)直接連接至一個(gè)或多個(gè)地面控制站(或衛(wèi)星),并由地面控制站(或衛(wèi)星)中繼各組無人機(jī)中心節(jié)點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)交換,如圖2(b)所示。在該控制方式下允許部分無人機(jī)間直接通信,從而可有效減少對(duì)下行鏈路帶寬的要求,降低延時(shí)等。但由于各無人機(jī)組之間無法直接互通和無人機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?/em>的快速動(dòng)態(tài)變化,存在網(wǎng)絡(luò)魯棒性不足等問題。
展開 首個(gè)融入IP協(xié)議的無線通信標(biāo)準(zhǔn)——6LoWPAN
IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)的主要特征:①低速率,對(duì)于2.4GHz、828MHz、915MHz 3個(gè)頻段分別對(duì)應(yīng)250Kb/s、20Kb/s和40Kb/s3種速率;②低功耗,在待機(jī)模式下可使用2節(jié)5號(hào)干電池驅(qū)動(dòng)6個(gè)月以上;③低成本,一般采用硬件資源非常有限的底端嵌入式設(shè)備或更小的特殊設(shè)備;④短距離,節(jié)點(diǎn)信號(hào)覆蓋范圍有限,一般為10-100m;⑤低復(fù)雜度,比現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)低;⑥短幀長(zhǎng),最大幀長(zhǎng)度為127字節(jié);⑦多拓?fù)?/em>,網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?/em>結(jié)構(gòu)豐富,支持星型拓?fù)?/em>和點(diǎn)對(duì)點(diǎn)拓?fù)?/em>2種基本拓?fù)?/em>結(jié)構(gòu)及其混合組網(wǎng)。
2、6LowPan技術(shù)概述
2.1 6LowPan技術(shù)簡(jiǎn)介
6LowPan工作組的研究重點(diǎn)為適配層、路由、報(bào)頭壓縮、分片、IPv6、網(wǎng)絡(luò)接入和網(wǎng)絡(luò)管理等技術(shù),目前已提出了適配層技術(shù)草案.其他技術(shù)還在探討中。
6LowPan技術(shù)底層采用IEEE 802.15.4規(guī)定的PHY層和MAC層,網(wǎng)絡(luò)層采用IPv6協(xié)議。由于IPv6中,MAC支持的載荷長(zhǎng)度遠(yuǎn)大干6LowPan底層所能提供的載荷長(zhǎng)度,為了實(shí)現(xiàn)MAC層與網(wǎng)絡(luò)層的無縫鏈接,6Low-Pan工作組建議在網(wǎng)絡(luò)層和MAC層之間增加一個(gè)網(wǎng)絡(luò)適配層,用來完成包頭壓縮、分片與重組以及網(wǎng)狀路由轉(zhuǎn)發(fā)等工作。
2.2 6LowPan技術(shù)的優(yōu)勢(shì)
(1)普及性:IP網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用廣泛,作為下一代互聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)的IPv6,也在加速其普及的步伐,在LR-WPAN網(wǎng)絡(luò)中使用IPv6更易于被接受。
(2)適用性:IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧架構(gòu)受到廣泛的認(rèn)可,LR-WPAN網(wǎng)絡(luò)完全可以基于此架構(gòu)進(jìn)行簡(jiǎn)單、有效地開發(fā)。
(3)更多地址空間:IPv6應(yīng)用于LR-WPAN最大亮點(diǎn)就是龐大的地址空間。這恰恰滿足了部署大規(guī)模、高密度LR-WPAN網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的需要。
展開 全面講解弱電工程布線工作要點(diǎn),五大部分詳細(xì)分析!
(2)星型結(jié)構(gòu)是首選
水平布線一般宜采用星型拓?fù)?/em>結(jié)構(gòu),這是雙絞以太網(wǎng)最常用的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。
(3)水平子系統(tǒng)最長(zhǎng)為90m
雖然說標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定每條雙絞線最長(zhǎng)不能超過100m,但那不是指水平子系統(tǒng)區(qū)域中所規(guī)定的實(shí)際長(zhǎng)度,因?yàn)槊總€(gè)工作區(qū)的信息插座都要和管理子系統(tǒng)相連,信息插座到工作區(qū)終端也有一段距離(約3m)。實(shí)際上,水平子系統(tǒng)與管理子系統(tǒng)最大的水平距離為90m,電纜長(zhǎng)度等于配線間或配線間內(nèi)互連設(shè)備端口到工作區(qū)信息插座的電線長(zhǎng)度。
(4)選擇適當(dāng)?shù)牟季€方式
水平布線是將電纜線從配線間接到每一樓層的工作區(qū)的信息輸入/輸出(I/O)插座上。設(shè)計(jì)者要根據(jù)建筑物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),從路由(線)最短、造價(jià)最低、施工方便、布線規(guī)范等幾個(gè)方面考慮。但由于建筑物中的管線比較多,往往會(huì)遇到一些矛盾,所以,設(shè)計(jì)水平子系統(tǒng)時(shí)必須折中考慮,優(yōu)選最佳的水平布線方案。一般可采用3種類型:直接埋管式;先走吊頂內(nèi)線槽,再走支管到信息出口式;適合大開間及后打隔斷的地面線槽方式。其余的都是這3種方式的改良型和綜合型。
直接埋管布線方式由一系列密封在現(xiàn)澆混凝土里的金屬布線管道或金屬饋線走線槽組成。這些金屬管道或金屬線槽從配線間向信息插座的位置輻射。根據(jù)通信和電源布線要求、地板厚度和占用的地板空間等條件,直接埋管布線方式可能要采用厚壁鍍鋅管或薄型電線管。這種方式在老的設(shè)計(jì)中非常普遍。這是因?yàn)槔鲜浇ㄖ话忝娣e不大,電話點(diǎn)比較少,電話線也比較細(xì),使用一條管路可以穿3個(gè)以上的房間的線,出線盒既作為信息出口又作為過線盒,因此遠(yuǎn)端工作房間到弱電井的距離較長(zhǎng),可達(dá)40m,一個(gè)樓層用2~4個(gè)管路就可以涵蓋。對(duì)比較大的樓層可分為幾個(gè)區(qū)域,每個(gè)區(qū)域設(shè)置一個(gè)小配線箱,先由弱電井的樓層配線間直埋鋼管穿大對(duì)數(shù)電纜到各分區(qū)的小配線箱,然后再直埋較細(xì)的管子將電話線引到房間的電話出口。
展開 小區(qū)項(xiàng)目智能化系統(tǒng)功能選擇表,弱電人可以參考一下
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通道閘系統(tǒng)
在小區(qū)各出入口設(shè)置雙進(jìn)雙出的通道閘,所有業(yè)主刷卡進(jìn)出;對(duì)訪客進(jìn)行身份登記,有效管理人員進(jìn)出(按會(huì)議溝通在B區(qū)、CDE區(qū)、A區(qū)地上入口各設(shè)一套一進(jìn)一出停車場(chǎng)管理系統(tǒng)及人行通道閘機(jī))
能夠通行次數(shù)統(tǒng)計(jì)的功能;具有人性化的狀態(tài)提示功能,標(biāo)明通道狀態(tài)和通行指引;
行人防夾保護(hù)、緊急掉電自動(dòng)開閘、火警保護(hù)等功能,時(shí)刻確保行人通行安全;
具有非法入侵報(bào)警、滯留超時(shí)報(bào)警、雙向通行沖突時(shí)報(bào)警、強(qiáng)行闖關(guān)時(shí)報(bào)警、上電自檢未通過報(bào)警等提醒功能,可有效規(guī)范通行秩序和方便管理;
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網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),包括有線和無線網(wǎng)絡(luò)
數(shù)據(jù)傳輸主干,星型拓?fù)?/em>結(jié)構(gòu),光纖+六類線傳輸方式,千兆主干,百兆到桌面。
a) 管理網(wǎng)主要為內(nèi)部辦公使用,采用單核心方式,萬兆核心(主干千兆鏈路)、百兆接入,核心交換機(jī)配置雙電源模塊、雙引擎模塊實(shí)現(xiàn)故障保護(hù);b) 智能化專網(wǎng)主要為安防、樓控等弱電系統(tǒng)使用的網(wǎng)絡(luò),采用單核心方式,萬兆核心(主干千兆鏈路)、百兆接入,核心交換機(jī)配置單電源模塊、單引擎模塊;c)無線全覆蓋,采用瘦AP管理系統(tǒng),每戶一個(gè)無線接入點(diǎn),公共園區(qū)采用大功率天線,數(shù)據(jù)加密。
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可視對(duì)講系統(tǒng)
采用全數(shù)字結(jié)構(gòu),7寸液晶分屏(別墅區(qū)取消單棟院門可視,只做單棟戶內(nèi)與區(qū)域崗?fù)らg可視對(duì)講。單棟入戶大門口設(shè)門鈴一個(gè)。)
展開 一套智能化校園總體設(shè)計(jì)說明書,包含13個(gè)弱電系統(tǒng)
1.1.1結(jié)構(gòu)化綜合布線系統(tǒng)
根據(jù)招標(biāo)要求,本次綜合布線系統(tǒng)采用星型拓?fù)?/em>結(jié)構(gòu),語音系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)采用綜合布線,均達(dá)到國(guó)標(biāo)《智能建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》中的甲級(jí)標(biāo)準(zhǔn)和《建筑與建筑群綜合布線系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)規(guī)范》中的綜合配置標(biāo)準(zhǔn),語音和數(shù)據(jù)水平部分均采用六類非屏蔽布線,便于數(shù)據(jù)和語音的互換。單體建筑內(nèi)數(shù)據(jù)主干采用千兆多模光纖,室外數(shù)據(jù)主干采用萬兆多模光纖。室內(nèi)語音主干和室外語音主干均采用三類大對(duì)數(shù)電纜。在每個(gè)樓內(nèi)設(shè)一個(gè)主配線間,負(fù)責(zé)管理本樓內(nèi)的語音點(diǎn)和數(shù)據(jù)點(diǎn)。在實(shí)訓(xùn)樓四層左側(cè)設(shè)置網(wǎng)絡(luò)機(jī)房作為整個(gè)校區(qū)的綜合布線總機(jī)房和數(shù)據(jù)中心機(jī)房,負(fù)責(zé)管理整個(gè)校園的布線系統(tǒng)和數(shù)據(jù)傳輸。每個(gè)單體建筑數(shù)據(jù)主干上選用12芯室外多模光纖,語音主干采用三類100對(duì)大對(duì)數(shù)上聯(lián)到此布線中心機(jī)房,構(gòu)成整兒校區(qū)的綜合布線星型系統(tǒng)。
本次設(shè)計(jì)的綜合布線系統(tǒng)采用光纖和大對(duì)數(shù)電纜作為主干,可以輕松實(shí)現(xiàn)千兆以太網(wǎng)及550M的寬帶語音應(yīng)用,不僅滿足了現(xiàn)有語音和數(shù)據(jù)及圖像的傳輸要求,更具備大容量和便于增容的特點(diǎn),支持語音和數(shù)據(jù)的便捷互換,提供高質(zhì)量的語音數(shù)據(jù)通信服務(wù)。
詳細(xì)設(shè)計(jì)見“綜合布線系統(tǒng)”部分。
1.1.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)
某育才學(xué)校校園計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)(校園網(wǎng))是“數(shù)字化校園”的運(yùn)行平臺(tái),是校園教學(xué)、科研和管理系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)多媒體教學(xué)系統(tǒng)、校園卡等應(yīng)用系統(tǒng)不可缺少支撐環(huán)境。是實(shí)現(xiàn)校內(nèi)外資源共享、互相交流的重要途徑。校園網(wǎng)的建設(shè)關(guān)乎未來各類應(yīng)用的運(yùn)行。所以建立一個(gè)適合各類業(yè)務(wù)的、兼容性好、可擴(kuò)展的綜合傳輸平臺(tái)非常重要。
本次設(shè)計(jì)采用國(guó)內(nèi)著名廠商銳捷公司的網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品來為學(xué)校搭建網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行平臺(tái),采用先進(jìn)的產(chǎn)品和技術(shù),針對(duì)校區(qū)的需求和建筑結(jié)構(gòu)特點(diǎn),設(shè)計(jì)為三層結(jié)構(gòu)。
展開 米思米大寰機(jī)器人代理店-末端執(zhí)行器工業(yè)采購平臺(tái)推薦
多設(shè)備組網(wǎng)時(shí),采用星型接地拓?fù)?/em>,禁止串聯(lián)接地。
b.線纜長(zhǎng)度盡量縮短,若超過3米需增加磁環(huán)抑制高頻噪聲。
c.禁止行為(可能會(huì)導(dǎo)致通訊異常報(bào)錯(cuò)):
禁止與氣動(dòng)電磁閥線纜、傳感器線纜等共用線槽。
禁止在電爪線纜上纏繞扎帶(改用尼龍搭扣固定,避免高頻輻射)。
二、電源及信號(hào)防護(hù)性能提升(選做)
1.電源隔離與濾波
a.為電爪單獨(dú)配置隔離電源模塊,避免與電機(jī)共用電源導(dǎo)致電壓波動(dòng)。
b.在輸入電源端加裝濾波器,抑制開關(guān)噪聲回灌,加裝濾波器接線順序·電網(wǎng) → 濾波器 → 隔離變壓器 → 電爪控制器,濾波器外殼需與機(jī)柜接地排導(dǎo)通。
2.通信抗干擾
信號(hào)線加裝隔離模塊,防止外部干擾串入,防止外部設(shè)備漏電。
展開 干貨|射頻電路設(shè)計(jì)要點(diǎn)(1.3萬字長(zhǎng)文)
反之,如果使用星型拓?fù)?/em>則會(huì)減輕不同電源引腳之間的耦合。
上圖給出了星型連接的Vcc布線方案,該圖取自MAX2826 IEEE 802.11a/g收發(fā)器的評(píng)估板。圖中建立了一個(gè)主Vcc節(jié)點(diǎn),從該點(diǎn)引出不同分支的電源線,為RF IC的電源引腳供電。每個(gè)電源引腳使用獨(dú)立的引線在引腳之間提供了空間上的隔離,有利于減小它們之間的耦合。另外,每條引線還具有一定的寄生電感,這恰好是我們所希望的,它有助于濾除電源線上的高頻噪聲。
使用星型拓?fù)?/em>Vcc引線時(shí),還有必要采取適當(dāng)?shù)碾娫慈ヱ睿ヱ铍娙荽嬖谝欢ǖ募纳姼小J聦?shí)上,電容等效為一個(gè)串聯(lián)的RLC電路,電容在低頻段起主導(dǎo)作用,但在自激振蕩頻率(SRF):
之后,電容的阻抗將呈現(xiàn)出電感性。由此可見,電容器只是在頻率接近或低于其SRF時(shí)才具有去耦作用,在這些頻點(diǎn)電容表現(xiàn)為低阻。
給出了不同容值下的典型S11參數(shù),從這些曲線可以清楚地看到SRF,還可以看出電容越大,在較低頻率處所提供的去耦性能越好(所呈現(xiàn)的阻抗越低)。
在Vcc星型拓?fù)?/em>的主節(jié)點(diǎn)處最好放置一個(gè)大容量的電容器,如2.2μF。該電容具有較低的SRF,對(duì)于消除低頻噪聲、建立穩(wěn)定的直流電壓很有效。IC的每個(gè)電源引腳需要一個(gè)低容量的電容器(如10nF),用來濾除可能耦合到電源線上的高頻噪聲。對(duì)于那些為噪聲敏感電路供電的電源引腳,可能需要外接兩個(gè)旁路電容。
展開 
一套弱電項(xiàng)目智能化系統(tǒng)功能選擇表
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通道閘系統(tǒng)
在小區(qū)各出入口設(shè)置雙進(jìn)雙出的通道閘,所有業(yè)主刷卡進(jìn)出;對(duì)訪客進(jìn)行身份登記,有效管理人員進(jìn)出(按會(huì)議溝通在B區(qū)、CDE區(qū)、A區(qū)地上入口各設(shè)一套一進(jìn)一出停車場(chǎng)管理系統(tǒng)及人行通道閘機(jī))
能夠通行次數(shù)統(tǒng)計(jì)的功能;具有人性化的狀態(tài)提示功能,標(biāo)明通道狀態(tài)和通行指引;
行人防夾保護(hù)、緊急掉電自動(dòng)開閘、火警保護(hù)等功能,時(shí)刻確保行人通行安全;
具有非法入侵報(bào)警、滯留超時(shí)報(bào)警、雙向通行沖突時(shí)報(bào)警、強(qiáng)行闖關(guān)時(shí)報(bào)警、上電自檢未通過報(bào)警等提醒功能,可有效規(guī)范通行秩序和方便管理;
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網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),包括有線和無線網(wǎng)絡(luò)
數(shù)據(jù)傳輸主干,星型拓?fù)?/em>結(jié)構(gòu),光纖+六類線傳輸方式,千兆主干,百兆到桌面。
a) 管理網(wǎng)主要為內(nèi)部辦公使用,采用單核心方式,萬兆核心(主干千兆鏈路)、百兆接入,核心交換機(jī)配置雙電源模塊、雙引擎模塊實(shí)現(xiàn)故障保護(hù);b) 智能化專網(wǎng)主要為安防、樓控等弱電系統(tǒng)使用的網(wǎng)絡(luò),采用單核心方式,萬兆核心(主干千兆鏈路)、百兆接入,核心交換機(jī)配置單電源模塊、單引擎模塊;c)無線全覆蓋,采用瘦AP管理系統(tǒng),每戶一個(gè)無線接入點(diǎn),公共園區(qū)采用大功率天線,數(shù)據(jù)加密。
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可視對(duì)講系統(tǒng)
采用全數(shù)字結(jié)構(gòu),7寸液晶分屏(別墅區(qū)取消單棟院門可視,只做單棟戶內(nèi)與區(qū)域崗?fù)らg可視對(duì)講。單棟入戶大門口設(shè)門鈴一個(gè)。)
展開 光纖布線有哪方面優(yōu)勢(shì),如何使用光纖布線!
2、星型網(wǎng)絡(luò)。通過光纖網(wǎng)絡(luò)設(shè)備 ,建立起星型的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?/em>結(jié)構(gòu)。
3、環(huán)形網(wǎng)絡(luò)。由光纖把信號(hào)再生器連接,形成環(huán)路。
隨著科技的發(fā)展,對(duì)光纖提出了更高、更新的要求。舊的布線標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)過實(shí)踐的檢驗(yàn),現(xiàn)在正在修訂。除了修訂原有規(guī)范,也會(huì)加入一些新要求。相信光纖在其中將會(huì)擔(dān)任更重要的角色。也不難預(yù)料光纖通信、光纖布線的光明前景。
軟件定義汽車技術(shù)體系研究
以太網(wǎng)具備高帶寬,采用靈活的星型連接拓?fù)?/em>,每條鏈路可專享100 Mb/s及以上的帶寬。以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)開放、簡(jiǎn)單,適應(yīng)未來汽車與外界大量通信和網(wǎng)絡(luò)連接的發(fā)展趨勢(shì)。以太網(wǎng)靈活、帶寬可擴(kuò)展,適合連接各個(gè)子系統(tǒng),促進(jìn)車載系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營(yíng)管理。以太網(wǎng)能夠降低時(shí)間、生產(chǎn)和服務(wù)成本,促進(jìn)產(chǎn)業(yè)落地。
基于域控制器的集中式電子電氣架構(gòu)和基于車載以太網(wǎng)的車載網(wǎng)絡(luò)能夠滿足軟件定義汽車對(duì)信息處理計(jì)算能力、網(wǎng)絡(luò)帶寬的新需求,實(shí)現(xiàn)高算力,支撐軟件應(yīng)用持續(xù)升級(jí),并增強(qiáng)與云端配合的分布式計(jì)算能力。因此,基于域控制器的集中式電子電氣架構(gòu)和基于車載以太網(wǎng)的車載網(wǎng)絡(luò)很適合成為軟件定義汽車的電子電氣架構(gòu)與車載網(wǎng)絡(luò)。
3.2 軟件架構(gòu)
3.2.1 傳統(tǒng)汽車軟件架構(gòu)及發(fā)展趨勢(shì)
傳統(tǒng)汽車電子系統(tǒng)的軟件和硬件耦合在一起,ECU 軟件的開發(fā)測(cè)試依賴于硬件,導(dǎo)致開發(fā)測(cè)試難度較大、靈活性很差。
基于此,AUTOSAR Classic 標(biāo)準(zhǔn)被提出,可滿足日益復(fù)雜的汽車軟件需求,在不同的硬件平臺(tái)上使用相似的軟件方案,共享軟件組件。
AUTOSAR Classic 采用分層體系架構(gòu),在微控制器層上分為3 層,即應(yīng)用軟件層、中間件RTE、基礎(chǔ)軟件,如圖12所示。
圖12 AUTOSAR Classic體系架構(gòu)
AUTOSAR 分層體系架構(gòu)實(shí)現(xiàn)了軟硬件模塊獨(dú)立。中間運(yùn)行環(huán)境RTE 有效隔離了上下層軟硬件,提升了軟件開發(fā)測(cè)試效率。
面向自動(dòng)駕駛技術(shù)的電子電氣架構(gòu)要求配備具有高性能計(jì)算能力的控制器,當(dāng)前控制器的算力及通信的帶寬均需巨大升級(jí)。
展開 自動(dòng)駕駛軟件架構(gòu)之:中間件與SOA(二)
這時(shí)候我們指的以太網(wǎng)是符合 100BASE-T、1000BASE-T等標(biāo)準(zhǔn)的有線網(wǎng)絡(luò),采用總線型拓?fù)?/em>,或者基于交換機(jī)實(shí)現(xiàn)星型拓?fù)?/em>。使用CSMA/CD(Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection,即載波多重訪問/碰撞偵測(cè))的總線技術(shù)來解決通訊沖突。在這個(gè)語義下,WiFi 不是以太網(wǎng),它是無線通訊技術(shù),有另一套標(biāo)準(zhǔn)(IEEE 802.11)。
廣義的“以太網(wǎng)”包含了常用的通訊協(xié)議,最核心的是對(duì)IP 層協(xié)議的支持。ISO/OSI 定義的七層網(wǎng)絡(luò)模型中,物理層和鏈路層之上是 IP 層(網(wǎng)絡(luò)層)。傳輸層協(xié)議(TCP,UDP)也都是基于 IP 層。IP成定義了數(shù)據(jù)報(bào)文進(jìn)行地址和傳輸?shù)膮f(xié)議,無論下面兩層如何實(shí)現(xiàn),只要有IP層的支持,不同網(wǎng)絡(luò)就是互通的。在這個(gè)語義下,WiFi 也是以太網(wǎng),因?yàn)樗仓С?IP 協(xié)議。我們還可以實(shí)現(xiàn) IP over USB, 那就是基于 USB 的以太網(wǎng)。
下面討論中的“以太網(wǎng)”指的是廣義的以太網(wǎng),即具有IP協(xié)議支持的網(wǎng)絡(luò)。
Can 總線在汽車中的到廣泛的運(yùn)用,Can總線只有物理層和數(shù)據(jù)鏈路層([27]3.3)。使用 Can 總線的應(yīng)用需要在這個(gè)基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議上去定義自己的數(shù)據(jù)格式,一般以一個(gè)DBC 格式文件描述。Lin總線成本更低, FlexRay 總線提供了比 Can 高得多的數(shù)據(jù)傳輸帶寬,但是他們也跟 Can 總線一樣,只有物理層和數(shù)據(jù)鏈路層,應(yīng)用層協(xié)議各自為政。這意味著這幾個(gè)網(wǎng)絡(luò)是無法互通的。汽車電子電器架構(gòu)設(shè)計(jì)的時(shí)候,解決互通問題的辦法就是兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)中間加網(wǎng)關(guān)。網(wǎng)關(guān)同時(shí)支持兩個(gè)以上網(wǎng)絡(luò)并來回搬運(yùn)數(shù)據(jù)。
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