أجهزة الكمبيوتر المدمجة للسيارات | RK35-2L

أبرز النقاط التقنية:

1. بنية حوسبة عالية الكفاءة ومنخفضة الطاقة للسيارات

مدعومًا بمعالج Rockchip RK3568 رباعي النواة 64 بت ARM Cortex-A55 مع تردد رئيسي يصل إلى 2.0 جيجا هرتز، يوفر RK35-2L أداءً عاليًا متوازنًا واستهلاكًا منخفضًا للغاية للطاقة، ويتكيف تمامًا مع سيناريوهات التشغيل المستمر للمركبة على مدار الساعة طوال أيام الأسبوع. وهي مجهزة بوحدة 1 TOPS NPU مدمجة (تدعم حساب INT8/FP16) ووحدة معالجة الرسومات ARM Mali-G52، مما يتيح حوسبة الذكاء الاصطناعي خفيفة الوزن مثل التعرف البصري داخل السيارة، والاستشعار المساعد ADAS وتحليل خوارزمية المقصورة الذكية، مع تأخير استدلال واحد يتم التحكم فيه خلال 50 مللي ثانية. فيما يتعلق بتحسين استهلاك الطاقة، يحقق الجهاز استهلاكًا للطاقة في وضع الاستعداد يبلغ 1.5 وات واستهلاك طاقة يصل إلى 8 وات فقط، وهو أقل بـ 5 مرات من حلول المركبات x86 التقليدية، مما يقلل بشكل فعال من استهلاك طاقة السيارة وتوليد الحرارة. وهو يعتمد على ذاكرة LPDDR4X 4 جيجا بايت مؤهلة من الفئة AEC-Q100 للسيارات وذاكرة تخزين عالية السرعة eMMC 5.1 بسعة 32 جيجا بايت، مما يضمن قراءة وكتابة بيانات مستقرة وموثوقة في بيئات المركبات القاسية.

2. القدرة على التكيف البيئي الشديد والصلابة من فئة السيارات

تم تصميم RK35-2L بشكل صارم وفقًا لمعايير الموثوقية البيئية الدولية للسيارات، حيث يخترق قيود أجهزة الكمبيوتر الصناعية العادية ويتكيف مع ظروف تشغيل المركبات المعقدة والقاسية. وهو يدعم نطاق درجة حرارة تشغيل واسع للغاية يتراوح من -40 درجة مئوية إلى +105 درجة مئوية ونطاق درجة حرارة التخزين من -40 درجة مئوية إلى 80 درجة مئوية، ويغطي سيناريوهات درجات الحرارة المرتفعة والمنخفضة للغاية مثل البداية الباردة في مناطق جبال الألب والتشغيل بدرجة حرارة عالية في كابينة المركبات. فيما يتعلق بالموثوقية الميكانيكية، فهو حاصل على شهادة ISO 16750-3 لاهتزازات وصدمات السيارة، ويدعم اهتزازات 5Grms (10–500 هرتز) ومقاومة الصدمات 50G/11ms، ويقاوم بشكل فعال الصدمات والاهتزازات أثناء قيادة السيارة. تعتمد الآلة بأكملها طلاء PCB المطابق وغطاء من سبائك الألومنيوم المؤكسد، مما يصل إلى درجة IP6K9K المقاومة للغبار والماء، وتجنب فشل الدائرة الناتج عن الغبار والرطوبة والاهتزاز.

3. مصدر طاقة احترافي للمركبة وتصميم مضاد للتدخل EMC

تهدف إلى توفير الطاقة غير المستقرة وبيئة التداخل الكهرومغناطيسي المعقدة للمركبات، وقد تم تجهيز RK35-2L بنظام مخصص لإدارة طاقة المركبة. وهو يدعم مدخلات الجهد الكهربي DC 6–36V واسعة للغاية، ومتوافقة مع معايير إمداد طاقة السيارة ISO 7637-2، ويحتوي على آليات حماية مدمجة متعددة المستويات بما في ذلك منع زيادة التيار 40V/400ms، وحماية القطبية العكسية -36V وحماية تفريغ الحمل، والتي يمكنها التعامل بشكل فعال مع تقلبات جهد السيارة وتداخل نبض الطاقة أثناء بدء تشغيل المحرك وتوقفه. فيما يتعلق بأداء EMC، فهو يفي بمعايير الإشعاع الكهرومغناطيسي للسيارات CISPR 25 Class 5 ومواصفات ISO 11452-2 المضادة للتداخل الكهرومغناطيسي، مما يضمن عدم وجود تداخل للإشارة مع رادار السيارة وأنظمة الاتصالات والتحكم الإلكتروني، ويضمن التشغيل المستقر للنظام الإلكتروني للمركبة بالكامل.

4. الامتثال الكامل للسلامة الوظيفية للسيارات

من خلال التركيز على متطلبات السلامة للتحكم الذكي في السيارة والقيادة الذاتية، يبني RK35-2L نظام أمان وظيفي شامل وهو مؤهل مسبقًا للحصول على شهادة السلامة الوظيفية ISO 26262 ASIL-B، مما يلبي معايير السلامة لوحدات التحكم الإلكترونية الأساسية للمركبة. إنها مجهزة بشريحة مراقبة الأجهزة TPS3823 المستقلة لتحقيق مراقبة النظام في الوقت الحقيقي والاسترداد التلقائي للأخطاء، وتجنب تعطل النظام وتوقفه. تم دمج جزيرة أمان Cortex-M0+ مخصصة للمراقبة في الوقت الفعلي لبيانات السيارة الرئيسية، مع تأخير استجابة أقل من 100 ميكرو ثانية، مما يحقق إنذارًا مبكرًا سريعًا والتخلص من المخاطر المحتملة. بالإضافة إلى ذلك، فهو يدعم تشفير أمان أجهزة HSM (ECC256/SHA-3) ووظائف التمهيد الآمن، مما يمنع التلاعب بالبرنامج وتسرب البيانات، ويضمن أمان بيانات التحكم في السيارة وخوارزميات القيادة الذكية.

5. توسيع واجهة مخصصة غنية للسيارات

تم تجهيز الجهاز بمجموعة كاملة من واجهات الاتصال والاستشعار الخاصة بالمركبة، والتي تغطي متطلبات حافلة السيارة الرئيسية والإدراك والعرض والاتصالات السلكية واللاسلكية، مما يحقق الالتحام السلس مع الأنظمة الإلكترونية للمركبة. فيما يتعلق بحافلة السيارة، فهي تعتمد واجهات CAN FD مزدوجة (معدل 5 ميجا بت في الثانية، ومجهزة بأجهزة إرسال واستقبال NXP TJA1463 المتوافقة مع معايير ISO 11898-2) وواجهات LIN 2.2 مزدوجة، مما يدعم نقل إشارات السيارة عالية السرعة وتفاعل بيانات التحكم في الجسم. وهي مجهزة بشبكة جيجابت إيثرنت مزدوجة (تدعم إيثرنت السيارة IEEE 802.3bw 100BASE-T1) لبناء شبكة أساسية للمركبة ذات عرض النطاق الترددي العالي، وتحتفظ بواجهة معيارية obd-ii متوافقة مع SAE J1979 للحصول على بيانات تشخيص السيارة بالكامل. من أجل الإدراك والعرض الذكي، فهو يدمج واجهات الكاميرا ذات الأربع حارات MIPI-CSI ثنائية القناة، وواجهات عرض LVDS، وواجهات ADC ذات 8 قنوات 16 بت وواجهات PWM ذات 4 قنوات، والتي يمكن توصيلها بـ LiDAR والكاميرات الموجودة على متن الطائرة وأجهزة استشعار السيارة المختلفة. وفي الوقت نفسه، فهو يدعم شبكات 4G/LTE مزدوجة البطاقة، وتحديد المواقع GNSS عالي الدقة u-blox ZED-F9P، ويحتفظ بفتحات توسيع M.2 لترقيات وحدات Wi-Fi وBluetooth و5G، مما يلبي احتياجات الشبكات وتحديد المواقع للمركبات الذكية المتصلة.

6. دورة حياة طويلة وتخصيص منخفض لتكلفة الملكية الإجمالية على مستوى المركبات

يختلف RK35-2L عن المنتجات الصناعية المدمجة العادية ذات دورات التكرار القصيرة، ويدعم دورة حياة منتج مدتها 15 عامًا بناءً على شهادة AEC-Q100، مما يتوافق مع عمر الخدمة الطويل لمعدات المركبات. لقد اجتاز اختبارات التقادم في درجات الحرارة العالية لمدة 2000 ساعة عند 105 درجة مئوية مع خطر فشل قريب من الصفر، مما يقلل بشكل كبير من تكاليف التشغيل والصيانة اللاحقة. تدعم الماكينة بأكملها التركيب على الحائط وسكك DIN، مع تصميم جسم مدمج وخفيف الوزن، وهو مناسب للتكامل المرن في مساحات تركيب المركبات المحدودة. وهو متوافق مع أنظمة التشغيل Windows 10/11 وLinux، ويدعم التطوير الثانوي والتخصيص الشخصي لبرامج المركبات، ويغطي سيناريوهات تطبيقات متعددة مثل مراقبة نظام إدارة المباني (BMS) لمركبات الطاقة الجديدة، والتحكم في OBC، ودمج أجهزة الاستشعار المتعددة L2+ ADAS، وتكنولوجيا معلومات الأسطول، وأنظمة IVI الذكية للمقصورة.

ملخص مزايا التطبيق الأساسية:

1. نظام التحكم الأساسي لمركبة الطاقة الجديدة

يتولى RK35-2L مهام التحكم والمراقبة الحاسمة في الوقت الفعلي لمركبات الطاقة الجديدة، بالاعتماد على قدراته في أخذ العينات عالية الدقة وقدرات الاتصال المستقرة بحافلة المركبات. وهو يدعم مراقبة نظام إدارة البطارية (BMS) عالي الدقة بدقة كشف الجهد بنسبة 0.5%، وجمع وتحليل بيانات جهد البطارية والتيار ودرجة الحرارة وحالة الشحن (SOC) بدقة لمنع الشحن الزائد والإفراط في التفريغ والهروب الحراري، مما يضمن سلامة البطارية وإطالة عمر الخدمة.

بالإضافة إلى ذلك، فإنه يحقق التحكم الفعال في الشاحن الموجود على متن السيارة (OBC) وجدولة طاقة السيارة. بفضل مدخلات طاقة السيارة واسعة النطاق من 6 إلى 36 فولت، وحماية من زيادة التيار وفقًا لمعايير ISO 7637-2 وحماية القطبية العكسية، يمكنها التكيف مع تقلبات الجهد المعقدة أثناء بدء تشغيل السيارة وتشغيلها وشحنها، والحفاظ على إدارة مستقرة للطاقة للمركبات الكهربائية والهجينة النقية في بيئات العمل القاسية.

2. معالجة مستوى القيادة الذكية (ADAS) L2+

مزود بمجموعتين من واجهات فيديو MIPI-CSI ذات 4 حارات ومنافذ وصول لأجهزة الاستشعار متعددة القنوات، ويدعم RK35-2L إدراك دمج أجهزة الاستشعار المتعددة لأنظمة مساعدة السائق المتقدمة L2+. يمكنه معالجة بيانات الصور في الوقت الفعلي من كاميرات السيارة الأمامية والخلفية، ودمج المعلومات من LiDAR والرادار وأجهزة استشعار الجسم لتحقيق وظائف ADAS الأساسية بما في ذلك الحفاظ على المسار، وفرامل الطوارئ التلقائية، والتحكم التكيفي في السرعة، والتعرف على العوائق.

مدعومًا بوحدة معالجة الرسوميات Mali-G52 المدمجة و1 TOPS NPU، فإنه يكمل تفكير خوارزمية الذكاء الاصطناعي خفيفة الوزن عند استهلاك منخفض للطاقة (الذروة 8 وات)، مما يلبي متطلبات الحوسبة ذات زمن الوصول المنخفض لإدراك القيادة الذكية. وفي الوقت نفسه، تضمن هيئة مراقبة الأجهزة المستقلة ومراقبة السلامة MCU استمرارية واستقرار مهام إدراك القيادة، والامتثال لمواصفات السلامة الوظيفية للسيارات.

3. أسطول المركبات عن بعد وإدارة البيانات

باعتبارها محطة أساسية على متن الطائرة لإدارة أسطول المركبات التجارية، فإن RK35-2L يدمج ناقل CAN FD (5 ميجا بت في الثانية) المزدوج المتوافق مع دعم بروتوكول ISO 11898-2 وSAE J1939، مما يتيح جمع بيانات تشغيل السيارة وفرزها وتسجيلها بكفاءة مثل حالة المحرك والمسافة المقطوعة وأكواد الأعطال وسلوك القيادة. وهو يدعم شبكة البطاقة المزدوجة 4G/LTE وتحديد المواقع GNSS عالي الدقة، مما يحقق مزامنة البيانات السحابية في الوقت الفعلي ومراقبة المركبات عن بعد وتتبع المسار.

يمكن تطبيقه على نطاق واسع على الشاحنات اللوجستية وحافلات النقل العام والآلات الهندسية ومركبات الطوارئ، فهو يساعد مشغلي الأساطيل في تحسين المسار والإنذار المبكر بالأخطاء وتقييم سلوك القيادة وإدارة سلامة المركبات. تعمل درجة الحرارة الواسعة للغاية من -40 درجة مئوية إلى 105 درجة مئوية ومقاومة الاهتزاز بمقدار 5 جرام في الثانية، وتتكيف مع ظروف العمل القاسية في الهواء الطلق وداخل السيارة، مما يضمن جمع بيانات مستقر على المدى الطويل.

4. النظام التفاعلي لمقصورة السيارة الذكية

يدعم RK35-2L نظام التشغيل Android Automotive وأنظمة Linux/Windows السائدة، مع واجهات إخراج الصوت والفيديو الغنية مثل LVDS وHDMI، والتي يمكن نشرها كمضيف للمعلومات والترفيه داخل السيارة (IVI). إنه يحقق تفاعلات المقصورة متعددة الوظائف بما في ذلك التنقل الذكي، وتشغيل الوسائط المتعددة داخل السيارة، واتصال Bluetooth/Wi-Fi والتفاعل باللمس بين الإنسان والكمبيوتر.

علاوة على ذلك، فهو يدعم توسيع سيناريو المقصورة الذكية، مثل مراقبة حالة الركاب، والكشف عن البيئة داخل السيارة والتحكم الصوتي الذكي. يتجنب التصميم منخفض الطاقة الاستهلاك المفرط للطاقة أثناء وضع الاستعداد، ويتكيف غلاف PCB المطلي المطابق وIP6K9K المقاوم للغبار والرطوبة مع بيئة درجة الحرارة والرطوبة المعقدة داخل مقصورة السيارة.

5. تشخيص المركبات وخدمة ما بعد البيع الذكية

مع وظيفة التشخيص المروري obd-ii المتوافقة مع معيار sae j1979، يمكن لـ rk35-2l إجراء تشخيص أخطاء السيارة في الوقت الحقيقي، وقراءة البيانات ومسح الكود. فهو يسجل بيانات تشغيل السيارة للدورة الكاملة، ويشكل تقارير حالة السيارة، ويدعم تشخيص الأخطاء عن بعد والصيانة التنبؤية لشركات صناعة السيارات ومقدمي خدمات ما بعد البيع.

من خلال الاستفادة من دورة حياة المنتج البالغة 15 عامًا ومعدل الفشل المنخفض الذي تم التحقق منه من خلال اختبارات التقادم في درجات الحرارة العالية لمدة 2000 ساعة، فإنه يقلل بشكل فعال من مخاطر استدعاء النظام الإلكتروني للمركبة ويقلل من إجمالي تكلفة التشغيل والصيانة لمؤسسات المركبات.

الرسم ثنائي الأبعاد: