车载网关,连接车载移动的“信息中枢”

2023-12-05 10:24:35 admin 1091


5g/4g工业路由网关


在自动驾驶时代,汽车比人更像一个会行驶的“移动智能终端”。那么它的“大脑”在哪里呢?那就是承担信息处理和通信功能的车载网关。


车载网关是什么东西?它实际上是车载移动通信的“中枢”。通过它,各种车载网络和系统组件才能互联互通、有序工作。它就像一台小型的路由器或交换机,但专门面向复杂的车载环境优化。


那么它是怎么工作的呢?


车载网关运作原理



5g/4g工业路由网关


从结构上看,车载网关主要包含了处理器、存储器、网络接口和网络通信软件。


其“大脑”就是高速处理器,它承担数据计算和业务控制等关键任务。存储器用于存储数据和软件程序。各类网络接口则完成与底层总线系统的对接,如CAN总线接口、以太网接口等。网络协议软件栈使网关支持多种网络协议通信,如TCP/IP、CAN等。


从机制上看,网关就像一个“协议转换器”,它负责采集各种车载数据,然后通过解析与封装,实现数据在不同网络间的传递或转换。


例如从CAN总线获取底层数据信号,封装成TCP/IP协议的数据并发出;或者根据指令对CAN数据进行解码和控制。通过这种连接和转换,完成车载内外的信息互联共享。



5g/4g工业路由网关


关键技术更先进、可靠稳定


作为车载移动通讯的“中枢”,高效稳定尤为重要。因此车载网关集成了诸多核心技术。


比如更先进的汽车网络协议,高速的Ethernet组网技术,还有类似5G的V2X车联网技术等。利用虚拟化技术,不同系统高效协同工作。采用硬件隔离、软件加密等安全技术,保证稳定可控。


可以说这些技术赋能了车载网关更高网络性能和系统安全性。使它可以长时间应对复杂应用环境的各种严苛挑战。


无线控制  工业自动化更灵活


值得注意的是,车载网关的无线通信功能让它的应用更加灵活,特别是在工业自动化领域。



5g/4g工业路由网关


工业生产现场对连接稳定性要求极高,有线方式长期占主导。但部署复杂改造也不灵活。这就需要车载网关这样的无线专用通信设备,结合工业设备的无线模块,通过无线网络实现机器或系统间的相互控制和连接协作。



5g/4g工业路由网关


下面我们通过一个典型的应用案例,看车载网关如何实现工业现场的无线控制和优化。


案例:AGV机器人运输应用中的车载网关


AGV是一种无人自动搬运运输车辆,可以根据指令或地图,沿规划路线按需运送零部件、工装或成品等。它广泛应用于智能工厂、自动化车间乃至智能物流仓配中心。


我们以AGV机器人在金属生产加工线中的工作为例,说明车载网关的无线控制和工作机制。


整个应用主要可以分为云端调度指令系统,AGV车载执行移动系统和无线通信系统三部分。


云端系统根据计划指令和实时反馈,决定AGV的运输路线、目的地等,并下发控制指令。AGV车上有工控机、驱动电机组等,接收并执行具体运输任务。而连接两者的,就是5G车载网关。


网关内置5G无线通信模块与天线,与云平台构建无线连接;同时网关通过CAN总线等有线网络,链接车上执行控制单元;并利用虚拟化技术与执行单元资源隔离,保障控制命令优先级和稳定性。


通过车载网关的无线中继连接,AGV实现了无人高效运输;并保证指令控制的实时精确,大幅提升了生产运营灵活性,降低变更改造成本。


可以看出,车载网关的无线控制应用为工业现场带来更大的灵活性和便捷性。这种无线控制模式在机器人产线、流水作业线等会得到更广泛的应用。它将助力传统制造业智能化升级,建设工业4.0。




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