توپولوژی شبکه در خودرو چیست و چگونه عمل می کند ؟

آموزش و عیب یابی خودرو

انواع توپولوژی شبکه خودرو :

توپولوژی شبکه در خودرو و اصول مقدماتی آن

شبکه های ارتباطی، يک سيستم هستند که در آن گروهی از عناصر می‌توانند اطلاعات را از طريق رسانه مبادله کنند يا به خطوط انتقال متصل شوند. هر عنصر با گره متصل شده و ارتباط متقابل برقرار می‌گردد. امکان ساخت يک شبکه ارتباطی، به صورتی که در آن گره های متعدد به يک يا چندگره خاص متصل شوند، وجود دارد.

از گره‌های شبکه ی ارتباطی میتوان بارها به عنوان مراجع مشترک يا ايستگاهی در شبکه ارتباطی استفاده کرد.

شبکه‌های اطلاعاتی براساس، توپولوژی، نرخ انتقال اطلاعات، سطح دسترسی، پروتکل‌ها و ديگر موارد، تقسیم بندی می‌شوند.

در وسايل نقليه، مجموعه‌ای از واحدهای کنترل برای سيستم مديريت موتور، برنامه پايداری الکترونيکی سيستم کنترل انتقال قدرت و مدول‌های در، می‌توانند در شبکه ارتباطی به کار روند.

يک حسگر با مدار آماده‌سازی سيگنال به عنوان يک مشترک شبکه فقط می‌توانند مقدار اندازه گيری شده را ديجيتالی نمايد و سيگنال انداه گيری قابل استفاده توسط مشترک ديگر شبکه ساخته شود. انتقال رسانه از طريق ارتباط با يک با Bus يا يک ديتا باس bus Data صورت می گيرد.

توپولوژی شبکه خودرو شامل چگونگی ساختار گره‌ها و اتصالات در شبکه است و در آن فقط اتصال گره‌ها را به يکديگر نشان می‌دهد؛ اما اصول و جزئيات تشريح نمی‌گردد.

برای سهيم شدن در شبکه ارتباطی،هر مشترک بايد با مشترک ديگر، حداقل يک اتصال داشته باشد.

تفاوت در نيازمندی‌ها موجب ساخت شبکه‌های ارتباطی با مشخصات مختلف شده است. اگرچه توپولوژی، تعيين کننده بعضی ازمشخصات کلی شبکه است.

تمام توپولوژی‌های شبکه، براساس چهار توپولوژی اصلی، به شرح زير ايجاد شده اند:

توپولوژی باس Bus

توپولوژی ستاره Star

توپولوژی حلقه Ring

توپولوژی مشبک Mesh

توپولوژی‌های یگر از ترکیب با این 4 نوع مدل ساخته می‌شوند.

باس در توپولوژی شبکه ارتباطی خودرو

در این توپولوژی شبکه ارتباطی با یک خط باس کار می‌کند و توپولوژی خطی نامیده می‌شود.

عامل اصلی این توپولوژی یک کابل واحد است که تمام گره‌ها به آن متصل هستند.

اين توپولوژی امکان افزايش مشترک‌ها را خيلی آسان می‌کند.

انتقال اطلاعات منحصرا به وسيله باس در شکل پيغام فراخوانده شده روی شبکه توزيع می‌گردد.

از گره‌ها، برای ارسال اطلاعات از يک وسيله به وسيله ديگر، استفاده می‌شود و پذيرش پيغام‌ها از طريق يک خط ارتباطی صورت می‌گيرد. اگر يک گره درست کار نکند داده‌های آن (گره) برای استفاده ديگر گره ها روی شبکه فرستاده نمی شود.

ستاره در توپولوژی شبکه ارتباطی خودرو

ستاره شامل يک گره اصلی است و تمام گره‌های ديگر يکپارچه به آن متصل می‌شوند.

بنابراين، شبکه ارتباطی با اين توپولوژی، در صورت آزاد بودن ظرفيت (اتصالات، کابل‌ها) به آسانی قابل گسترش است.

در توپولوژی ستاره اطلاعات مابين گره اصلی و گره‌های ديگر به‌صورت منحصر به فرد مبادله می‌شود. کيفيت اين مبادله در ايجاد توپولوژی فعال و انفعالی مؤثر است.

در توپولوژی ستاره‌ای فعال، گره اصلی داخل يک کامپيوتر قرار دارد و اطلاعات را پردازش و رله می‌کند. مقدار کارآيی يک شبکه ارتباطی به توان اجرايی اين کامپيوتر بستگی دارد وگره اصلی دارای کنترل ويژه نيست. در سيستم شبکه انفعالی، فقط خطوط باس به يکديگر میپيوندند و شبکه ارتباطی مشترک تشکيل می‌دهند.

کارکرد شبکه ستاره فعال و انفعالی به شرح زیر است:

اگر يک مشترک شبکه خراب يا يک خط متصل به گره اصلی معيوب شود، شبکه ارتباطی به کارکردن ادامه می‌دهد. ولی اگر گره اصلی معيوب شود کل شبکه از کار می‌افتد.

از شبکه، با ساختار ستاره در خودرو، برای سيستم‌های ايمنی و رفاهی مثل ترمز و هدايت استفاده می‌شود. اين حالت،يعنی طراحی شبکه باگره اصلی وقطعات متصل به آن، از خطر معيوب شدن کامل شبکه جلوگيری می کند. جهت کسب اطلاعات مورد احتياج برای عملکرد ايمنی خودرو، می‌توان چندين گره اصلی را به صورت موازی به يکديگرمتصل کرد و به کار برد.

حلقه
حلقه، هرگره به دوگره مجاور متصل است واتصال آن‌ها به هم يک حلقه بسته را تشکيل می‌دهد، با استفاده از اين روش می‌توان دو شبکه به شکل تک حلقه ای و دوبل ساخت.

در شبکه تک حلقه‌ای، اطلاعات در يک جهت و از يک ايستگاه به ايستگاه بعدی انتقال می‌یابد ودرهر ايستگاه مورد بررسی قرار می‌گيرد. اگر اطلاعات ورودی مورد کاربرد ايستگاه نباشد، آن اطلاعات پس از تکرار و تقويت به ايستگاه بعدی رله می‌شود. ضمنا تا رسيدن اطلاعات به مقصد، رله وانتقال آن‌ها ادامه می‌يابد و پس ازآن متوقف خواهد شد. به محض معيوب شدن يک ايستگاه در شبکه تک حلقه های انتقال اطلاعات قطع می‌شود و در کارکرد شبکه وقفه ايجاد می‌گردد.

اتصال بين حلقه‌ها را می‌توان به گونه‌ای برقرار نمود که به شکل شبکه حلقه‌های دوبل درآيد، به‌طوری که در آن انتقال اطلاعات به‌صورت دو طرفه رخ دهد.

با اين شکل توپولوژی می‌توان بر عيب يک ايستگاه يا اتصال مابين دو ايستگاه غلبه نمود و تمام اطلاعات را در همه ايستگاه‌های موجود شبکه به گردش درآورد. ولی در صورت معيوب شدن چند ايستگاه يا اتصالات، نمی‌توان از عملکرد نامطلوب شبکه جلوگيری کرد.

مشبک
در شبکه مشبک هرگره به يک يا تعداد زيادی گره متصل می‌شود. دريک شبکه مشبک کامل هرگره به گره ديگر متصل است.

اگر يک مد يا اتصال معيوب شود امکان ايجاد اغتشاش در اطلاعات وجود دارد. اين نوع شبکه دارای درجه بالايی از پايداری است. البته قيمت آن نيز بالاست.

شبکه ارتباطی راديويی نمونه‌ای از توپولوژی مشبک است، از اين رو، پيغام ارسالی از هر ايستگاه به وسيله هر ايستگاه ديگری که در داخل محدودهی راديويی قرار داشته باشد، دريافت می‌گردد.

يک توپولوژی مشبک، بسته به‌نوع پيغام مبادله شده،می‌تواند مانند شبکه باس، يا شبکه ستاره عمل کند.

از اين رو، هر ايستگاه پيغام‌ها و اطلاعات ارسالی از ايستگاه‌های ديگر را دريافت می‌کند و می‌توان با اين روش برعيوب در اتصالات غلبه کرد.

توپولوژی ترکیبی

از ترکيب چند شبکه ارتباطی مختلف ايجاد می‌شود.

توپولوژی باس ستاره‌ای: در اين توپولوژی چندين Hub از شبکه ستارهای توسط يک خط باس به يکديگر متصل شده است.

توپولوژی حلقه ستاره‌ای: در اين توپولوژی چندين Hub از شبکه ستاره‌ای به يک Hub اصلی متصل شده است.

شبکه ستاره‌ای به شکل يک حلقه به Hub اصلی متصل هستند.

کارستان