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汽车GPS定位器对可靠性的要求
来源:潍坊智勤GPS定位科技 上传时间:2012-2-24 12:27:51 浏览:813
GPS车载定位设备对可靠性要求极高,主要表现在GPS设备工作要求苛刻、GPS设备工作环境严酷、GPS定位设备震动冲击强烈、电磁环境恶劣、功能复杂等方面
1工作要求苛刻
GPS车载系统担负安全防范、管理调度重任,要求在任何时刻都能够呼的应、叫的通,必须24小时全天候工作,尤其是安防型产品更要在关键时刻发挥作用,因此车载机必须能够长年累月的正常工作而不允许出现关机、死机、功能错乱等现象,其工作要求远远超出了家电、手机、甚至汽车的电脑系统,这些系统中CPU可以通过关机、换电池、断电等方式重新启动而清除累积的错误状态,即使出错也不会造成大的损失,而GPS车载机工作不正常则有可能造成财产甚至生命损失。GPS车载机的工作要求达到了与大型网络服务器、电信通讯系统同等要求的程度,必须按照通讯系统不间断工作的可靠性要求去设计、生产车载机,人工对GPS车载机进行断电、复位都是不允许的,在GPS车载机上安装电源开关、复位按钮是不可想象的。
随便举个例子说明一下:
假定车载机App故障时间是6个月即平均每工作180天才出一次问题,这个指标对家电、手机、电脑、汽车意味着绝对可靠,因为他们永远不会连续工作180天,甚至10天都不会,而头10天App错误累积可以认为是0,只要一关机、断电,App状态又会从零开始。实际上电脑有时连10个小时都坚持不住而死机,但大家认为电脑已经很可靠了,因为大家2个小时就做完工作关机了,就算有时2小时都坚持不住,大不了重新启动一次。而车载机必须长年累月连续工作,若市场上运转的机器达到2000台,就意味着平均每天有10台机器出故障,要是卖到2万台、20万台呢?答案是不可能,因为用户不敢再买了。
2工作环境严酷
GPS车载系统工作于车上,按照汽车工业的标准,车载电子设备的设计标准介于工业级和军级之间,其最重要的指标就是环境温度范围,工作于发动机舱的设备要求工作温度范围为-40-125℃,其余地方要求为-40-85℃,车载GPS设备一般安装在汽车仪表板下面,有些车况不太好的汽车,发动机热量会泄漏到这里,汽车长时间工作后温度很高。大家实测若干辆连续工作近20小时的出租车,仪表板下安装车载机的部位有的温度达到了90℃,机器内部GPS板CPU芯片表面温度甚至达到了98℃。由于我国幅员辽阔最北方冬季气温可低达-30℃以下,对车载机的低温工作特性也提出了严格的要求。
由于汽车是室外工作,还会遇到水汽、灰尘、油污、腐蚀性气体、液体等各种不利因素。
因此,GPS车载机的工作环境是极为严酷的,如果将电信的交换机设备置于如此环境之下工作,恐怕早就瘫痪了。
3震动、冲击强烈
车载机安装于飞驰的汽车之上,汽车行驶中的震动不可避免的要传到车载机上,一般产品只要达到运输抗震要求就可以了,可以通过在包装上做文章来解决,车载机却是机器本身长期承受剧烈震动,对其抗震性能要求很高。当发生撞车时即使车身撞烂车载机也必须保证能正常工作以进行报警,因而又要求机器能承受强烈的冲击。
2.4电磁环境恶劣
车载机由汽车电瓶供电,电压波动范围宽,汽车启动瞬间12V的汽车电瓶电压可能跌到5V以下,这个“瞬间”有时长达10秒,24V供电汽车若调节器质量不好或电瓶线松动时供电电压可能会蹿到100V以上,还有可能出现能量很大的反向脉冲电压,汽油机点火系统高达几万伏的脉冲点火电压产生强烈的电磁辐射,其他车载电子设备也有程度不同的电磁干扰,车载机的GSM部分本身也是一个强电磁辐射源,工作在如此恶劣的电磁环境下,对车载机的抗干扰性能要求很高。
5功能特别复杂
即使在以上条件下,有些产品的可靠性还是相当高的,例如汽车收音机就可以不断电连续工作数年而不出问题,但这些设备功能都比较简单。比起收音机来,GPS车载机的功能太复杂了,为了最大限度提高设备的性价比,GPS车载机一般集成了车载电话、液晶显示(收发短消息)手柄等,高档的语音通道传输安防型设备还有中控锁遥控系统、语音提示操作等功能,既能对外报警又能打入电话查车遥控,其处理器需要对GPS、GSM等信息进行处理,要处理若干传感器信号,控制若干路输出信号(继电器、报警喇叭等等),还要进行人机界面处理,与手机、网络处理设备不同的是,这些输入输出信息不会遵守任何格式或时间方面的协议,完全是随机且杂乱无章的,比如踩刹车时GSM来了振铃,而此时GPS板的数据中出现了一个校验错误,在用户按下挂断键之前,刹车太猛又产生了发动机停车信号。这些信息组合数量非常庞大,车载机的处理器必须保证在任何情况下都能做出正确的判断处理,否则就可能累积错误最终导致崩溃。实际装车的车载机出车越多问题越多,就是因为车一动,情况就复杂起来了。
6成本要求严格
再复杂的功能,总可以采用高强度的处理器及操作系统轻松解决,比如手机、PDA。不幸的是GPS车载机属于民用产品且处于市场起步阶段,基于国内残酷的商业竞争环境,对其制造成本要求很严,不可能像网络处理器那样采用高档的处理器和硬件芯片,也不能象手机那样通过巨大的产量降低成本而使用功能完善的操作系统,纵观国内众多生产厂家,除个别采用32位ARM处理器,大多采用16位或8位增强型处理器,App方面有的采用了公开源码的实时操作系统,更多的则直接采用C或汇编语言进行编程。相对于复杂的功能、苛刻的要求真有点“针尖上跳芭蕾”的味道,由于没有操作系统支撑直接对硬件编程,程序量多达上万行,且所有细节都必须由编程实现,稍有不慎就会埋下隐患。
7可靠性成本极高
当GPS车载定位设备出现故障时,必须将车辆召回返修,修复成本比起其他产品要高的多,尤其是当成批出现无法重现故障时,其解决代价几乎无法估计,若导致生命或财物损失还会引起高额索赔,因此从经济角度计算,必须提高可靠性。
综上所述,GPS车载定位设备工作环境严酷,功能复杂,工作要求苛刻,成本限制严格,可靠性成本高,因此GPS车载定位设备的设计、制造过程中对可靠性保证要求极高。


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