หนึ่งในผู้ผลิตรถยนต์ชั้นนำของเอเชียมีความมุ่งมั่นที่จะพัฒนาเครื่องควบคุมระบบปรับอากาศ (Climate control units) รุ่นถัดไปให้มีประสิทธิภาพสูงขึ้นและคุ้มค่าใช้จ่ายมากยิ่งขึ้น อย่างไรก็ตาม ในช่วงขั้นตอนการพัฒนาและทดสอบความถูกต้อง (Validation phase) ของแพลตฟอร์มยานยนต์รุ่นใหม่ทั้งหมด ทีมพัฒนาได้พบกับความท้าทายทางเทคนิคที่สำคัญในการวิเคราะห์และจำลองการสื่อสารเครือข่าย LIN (Local Interconnect Network) ระหว่างกล่องควบคุมอิเล็กทรอนิกส์ (ECU) ต่างๆ โดยเฉพาะอย่างยิ่งระหว่างกล่องควบคุมตัวถังรถยนต์ (BCM) และเครื่องควบคุมระบบปรับอากาศรุ่นใหม่
วิธีการทดสอบที่เคยใช้ก่อนหน้านี้ไม่สามารถแสดงภาพการสื่อสารของระบบบัส (Bus communication) ได้อย่างน่าเชื่อถือ ส่งผลให้การทำความเข้าใจและปรับปรุงพฤติกรรมของส่วนประกอบแต่ละชิ้นภายใต้สภาวะการใช้งานจริงเป็นไปได้ยาก วิศวกรจึงจำเป็นต้องใช้เครื่องมือใหม่ที่สามารถให้ข้อมูลเชิงลึกแบบเรียลไทม์ที่แม่นยำเกี่ยวกับการสื่อสาร LIN ตามที่กำหนดไว้ในไฟล์ LDF (LIN Description File)
ความท้าทาย: การขาดความเข้าใจในข้อมูลที่สื่อสารบนเครือข่าย LIN
งานหลักของทีมพัฒนา คือ การวิเคราะห์การสื่อสารบนเครือข่าย LIN ที่มีอยู่เดิมของระบบปรับอากาศในปัจจุบัน และนำมาปรับใช้กับฟังก์ชันใหม่ ๆ ซึ่งรวมถึงการรวมระบบควบคุมพื้นที่แบบหลายโซน (Multi-zone control) ที่มีประสิทธิภาพยิ่งขึ้น การควบคุมทิศทางลมแบบปรับตามสภาพการใช้งาน (Adaptive airflow control) และการปรับแต่งเซนเซอร์อุณหภูมิแบบอัตโนมัติ โดยทั้งหมดนี้ต้องทำการทดสอบความถูกต้องของข้อมูลที่เปลี่ยนแปลงแบบเรียลไทม์
ความท้าทายที่ใหญ่ที่สุด คือ การขาดความเข้าใจแบบเรียลไทม์ของข้อความ LIN (LIN frames) ระหว่างหน่วยควบคุมกลางและระบบปรับอากาศ ในอดีต นักพัฒนาต้องบันทึกปริมาณข้อมูลการจราจรเพื่อระบุโครงสร้างสัญญาณ (Signal structures), ตัวระบุข้อมูล (Identifiers) และดาต้าไบต์ (Data bytes) เพื่อที่จะสามารถสืบย้อนได้ว่าข้อมูลเกี่ยวกับอุณหภูมิ ความเร็วพัดลม การกระจายลม หรือการควบคุมการหมุนเวียนอากาศนั้นถูกส่งออกไปอย่างไร และนำไปเปรียบเทียบกับข้อกำหนดของ LDF นอกจากนี้ ส่วนประกอบในระบบเดิมยังใช้โปรโตคอล LIN เวอร์ชันที่แตกต่างกัน โดยบางโมดูลยังคงใช้ LIN 1.3 ในขณะที่โมดูลอื่นๆ ใช้ LIN 2.x ที่มีระบบตรรกะการตรวจสอบความถูกต้องของข้อมูล (Checksum logic) และฟังก์ชันการวินิจฉัย ซึ่งนำไปสู่การตีความข้อมูลที่ผิดพลาดและความล้มเหลวในการสื่อสาร
งานเหล่านี้จำเป็นต้องใช้การเชื่อมต่อกับคอมพิวเตอร์ (PC-based interface) ที่สามารถทำหน้าที่เป็น Master, Slave หรือ Monitor ได้
โซลูชันที่เคยพัฒนาขึ้นเองภายในองค์กรก่อนหน้านี้ ซึ่งใช้บอร์ดไมโครคอนโทรลเลอร์แบบง่ายๆ นั้นไม่เหมาะสม เนื่องจากไม่สามารถให้ทั้งการสื่อสารที่เสถียรหรือการบันทึกเวลาที่แม่นยำ (Accurate timestamps) จึงทำให้มีข้อมูลไม่เพียงพอสำหรับการวิเคราะห์ที่น่าเชื่อถือ และเนื่องจากการทดสอบความถูกต้องนั้นทำทั้งบนแท่นทดสอบ (Test bench) และในรถยนต์ต้นแบบ ตัวฮาร์ดแวร์จึงต้องมีขนาดกะทัดรัด แข็งแรงทนทาน และติดตั้งได้ง่าย
ใช้ PLIN-USB เพื่อเชื่อมต่อระหว่างคอมพิวเตอร์และระบบปรับอากาศ
เพื่อให้ตอบโจทย์ความต้องการเหล่านี้ ทางบริษัทจึงเลือกที่จะนำอินเตอร์เฟส PLIN-USB จาก PEAK-System มาใช้งาน อินเตอร์เฟสนี้เป็นการผสมผสานระหว่างอินเตอร์เฟส LIN ประสิทธิภาพสูงเข้ากับความยืดหยุ่นของการเชื่อมต่อแบบ USB ซึ่งช่วยให้สามารถรวมเข้ากับสภาพแวดล้อมการพัฒนาที่มีอยู่เดิมได้ ระบบทดสอบความถูกต้องประกอบด้วยคอมพิวเตอร์ที่รันซอฟต์แวร์ PLIN-View Pro โดยคอมพิวเตอร์จะเชื่อมต่อโดยตรงกับ LIN bus ผ่านอินเตอร์เฟส PLIN-USB ทั้งนี้ ตัวจำลอง BCM (ทำหน้าที่เป็น LIN master) และเครื่องควบคุมระบบปรับอากาศต้นแบบ (ทำหน้าที่เป็น LIN slave) ต่างเชื่อมต่ออยู่บนเครือข่ายนี้
PLIN-View Pro ทำหน้าที่แสดงผลและบันทึกข้อความ ตัวระบุข้อมูล และดาต้าไบต์บนเครือข่าย ซอฟต์แวร์นี้ช่วยให้สามารถกรองการสื่อสาร วิเคราะห์โครงสร้างเฟรม และแสดงผลรูปคลื่นสัญญาณกราฟิกได้ นอกจากนี้ วิศวกรยังใช้ PLIN API เพื่อเขียนโปรแกรมการทดสอบความถูกต้องแบบอัตโนมัติด้วยภาษา Python ซึ่งช่วยให้พวกเขาสามารถเลือกส่ง ปรับเปลี่ยน หรือส่งซ้ำข้อความ LIN เพื่อตรวจสอบพฤติกรรมของหน่วยควบคุมภายใต้เงื่อนไขที่กำหนดไว้ ความสามารถในการไม่เพียงแค่เฝ้าสังเกตข้อความแบบพาสซีฟ (Passive) แต่ยังสามารถเข้าไปจัดการกับปริมาณข้อมูลการจราจรในระบบได้ (Active) ถือเป็นข้อได้เปรียบที่สำคัญอย่างยิ่ง
PLIN-USB ช่วยให้ระบบรวดเร็วและน่าเชื่อถือยิ่งขึ้น
PLIN-USB เป็นอินเตอร์เฟส USB-to-LIN ที่มีขนาดกะทัดรัดและแข็งแรงทนทาน รองรับ LIN เวอร์ชัน 1.3 ถึง 2.2A และสามารถใช้งานเป็น Master, Slave หรือ Monitor ได้ อุปกรณ์นี้เป็นไปตามมาตรฐาน ISO 17987-4 ให้ความเร็วข้อมูลสูงสุด 20 kbit/s มีการบันทึกเวลาที่แม่นยำ และรับพลังงานโดยตรงผ่าน USB เครื่องมือฟรีอย่าง PLIN-View Pro และ PLIN-API ช่วยให้สามารถรวมอินเตอร์เฟสนี้เข้ากับสภาพแวดล้อมการพัฒนาและการทดสอบได้อย่างยืดหยุ่น
ด้วยการใช้ตัวเชื่อมต่ออินเตอร์เฟสขนาดกะทัดรัดของ PEAK-System ผู้ผลิตยานยนต์รายนี้จึงสามารถเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการพัฒนาสำหรับระบบปรับอากาศได้อย่างมีนัยสำคัญ ตัวอินเตอร์เฟสช่วยให้นักพัฒนาเข้าใจการสื่อสารบนเครือข่าย LIN ได้อย่างสมบูรณ์และช่วยให้สามารถวิเคราะห์ได้แม่นยำ รวมถึงจำลองพฤติกรรมของเครือข่ายได้แบบเรียลไทม์ วิศวกรได้รับประโยชน์จากความน่าเชื่อถือของข้อมูลการวัดที่สูงขึ้นมาก และช่วยลดเวลาในการพัฒนาลงได้อย่างชัดเจน
ประโยชน์ที่ลูกค้าได้รับ
- พัฒนาได้รวดเร็วยิ่งขึ้น: การวิเคราะห์เครือข่าย LIN ที่แม่นยำช่วยให้รอบการทดสอบและตรวจสอบความถูกต้องสั้นลงอย่างมาก
- ความน่าเชื่อถือสูง: การบันทึกเวลาที่แม่นยำและการสื่อสารที่เสถียรช่วยให้มั่นใจได้ถึงผลลัพธ์ที่ไว้วางใจได้
- การรวมระบบที่ง่ายดาย: ด้วยฟังก์ชันการทำงานแบบ Plug-and-play และ API แบบเปิด ทำให้อินเตอร์เฟสนี้รวมเข้ากับระบบได้อย่างราบรื่น
- การใช้งานที่ยืดหยุ่น: สามารถใช้เครื่องมือเดียวกันนี้ได้ทั้งในห้องทดลองและในยานยนต์โดยไม่ต้องปรับแต่งแก้ไขใด ๆ
หวังว่าบทความข้างต้นจะช่วยให้ท่านสามารถเลือกใช้งานอุปกรณ์เชื่อมต่อเครือข่าย LIN ได้เหมาะสมกับความต้องการ ท่านสามารถติดต่อทีมงาน เทคสแควร์ เพื่อติดต่อสอบถามข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับการใช้งานผลิตภัณฑ์เชื่อมต่อเครือข่ายจาก Ixxat และ PEAK
บทความที่เกี่ยวข้อง
การใช้งานซอฟต์แวร์ LIN Logger ในการทดสอบการสื่อสารผ่านเครือข่าย LIN