數(shù)據(jù)更新方法在汽車控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

1、數(shù)據(jù)更新方法在汽車控制系統(tǒng)中的應(yīng)用 目前汽車的智能化、電子化和信息化已經(jīng)成為未來(lái)汽車發(fā)展的大趨勢(shì)。要實(shí)現(xiàn)汽車的電子化就必須統(tǒng)籌汽車上各類傳感器所接收到的大量數(shù)據(jù)，如何在龐雜的數(shù)據(jù)當(dāng)中準(zhǔn)確識(shí)別當(dāng)前需要數(shù)據(jù)，并進(jìn)行實(shí)時(shí)更新成為了一個(gè)重要課題。 【關(guān)鍵詞】數(shù)據(jù)更新方法 汽車控制系統(tǒng) 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)控制系統(tǒng) 目前大部分比較高檔的汽車較為廣泛地使用嵌入式處理器、控制軟件和現(xiàn)場(chǎng)總線等技術(shù)實(shí)現(xiàn)智能控制汽車的部分功能。汽車控制系統(tǒng)是實(shí)時(shí)處理系統(tǒng)，需要管理大量的實(shí)時(shí)回饋數(shù)據(jù)，因此更需要研究如何在實(shí)時(shí)回饋系統(tǒng)中維護(hù)數(shù)據(jù)一致性、實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)更新的問(wèn)題。 1 汽車控制系統(tǒng)與數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的簡(jiǎn)介與發(fā)展 1.1 汽車控制系統(tǒng)簡(jiǎn)介

2、汽車控制系統(tǒng)在發(fā)展之初是由大批車載計(jì)算機(jī)構(gòu)成的節(jié)點(diǎn)組合而成的，這些節(jié)點(diǎn)就是電子控制單元（ecu），它們通過(guò)局域網(wǎng)控制器（can總線）實(shí)現(xiàn)內(nèi)部連接。隨著技術(shù)的發(fā)展，汽車功能的增加必然會(huì)使ecu的數(shù)量有所增長(zhǎng)，汽車上收集數(shù)據(jù)的傳感器數(shù)量增加，汽車控制系統(tǒng)需要處理的數(shù)據(jù)也越來(lái)越多，這對(duì)汽車控制系統(tǒng)來(lái)說(shuō)不啻為一個(gè)極大的挑戰(zhàn)。 1.2 汽車控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì) 隨著汽車傳感器的增加與傳感器數(shù)據(jù)的細(xì)致化，包括人們對(duì)未來(lái)汽車各種功能的需求，汽車控制系統(tǒng)所需要處理的數(shù)據(jù)必定會(huì)越來(lái)越多，這就要求新的汽車控制系統(tǒng)一定要有足夠的數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)分析能力，而且汽車控制系統(tǒng)的實(shí)時(shí)控制特點(diǎn)決定了它必須是一個(gè)快速且高效的系統(tǒng)，

3、很多數(shù)據(jù)具有無(wú)比嚴(yán)苛的實(shí)效性，汽車控制系統(tǒng)一定要進(jìn)行良好的數(shù)據(jù)管理規(guī)劃并在短時(shí)間做出反應(yīng)。 1.3 汽車控制系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)介紹 由于汽車控制系統(tǒng)的典型嵌入式實(shí)時(shí)系統(tǒng)的特點(diǎn)，控制程序要有嚴(yán)格的時(shí)效性和準(zhǔn)確性，這種時(shí)候一個(gè)準(zhǔn)確地分配汽車傳感器數(shù)據(jù)給ecu使其進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)算與回饋的can總線便顯得尤為重要，而如何達(dá)到這種分配效率，則需要一個(gè)強(qiáng)大的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)。傳統(tǒng)的汽車數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)是分布在獨(dú)立的數(shù)據(jù)控制程序之中，由不同的程序管理不同的數(shù)據(jù)，這種數(shù)據(jù)方法雖然減少了一個(gè)大數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的工作量并且使數(shù)據(jù)管理分流更易于計(jì)算，但是在程序的開(kāi)發(fā)和維護(hù)過(guò)程中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)數(shù)據(jù)一致性難以維持、更新功能受限等損耗大量

4、成本的問(wèn)題。因此為了實(shí)現(xiàn)汽車控制程序中高效率的數(shù)據(jù)存取，新的數(shù)據(jù)管理技術(shù)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)出現(xiàn)了，它借鑒了傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)管理數(shù)據(jù)的優(yōu)點(diǎn)，為汽車控制系統(tǒng)的各個(gè)程序提供統(tǒng)一的數(shù)據(jù)存取接口，這樣就大大降低了汽車控制系統(tǒng)維護(hù)和更新需要的成本，也使汽車控制系統(tǒng)更能專注于控制方面的功能。 2 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)更新方法在汽車控制系統(tǒng)中的應(yīng)用 2.1 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)在汽車控制系統(tǒng)中的應(yīng)用 汽車控制系統(tǒng)的正常運(yùn)行需要有大量傳感器和ecu同時(shí)工作，把傳感器數(shù)據(jù)和計(jì)算數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)籌才能達(dá)到汽車控制系統(tǒng)的效果。舉例來(lái)說(shuō)，轎車的控制系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)有以下幾類：傳感器數(shù)據(jù)（直接來(lái)自傳感器的原始數(shù)據(jù)）、執(zhí)行器數(shù)據(jù)（來(lái)自執(zhí)行器的原始數(shù)據(jù)）、變量

5、數(shù)據(jù)（與計(jì)算工程數(shù)據(jù)相關(guān)的數(shù)據(jù)）、工程數(shù)據(jù)（提供給控制程序的具體數(shù)據(jù)）、日志數(shù)據(jù)（汽車運(yùn)行時(shí)記錄數(shù)據(jù)）等。汽車控制系統(tǒng)在不同的ecu和控制程序之間還有大量的交換數(shù)據(jù)需要通過(guò)can總線發(fā)送到其它ecu中，這些數(shù)據(jù)有實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和非實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的區(qū)別，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)具有強(qiáng)烈的實(shí)效性，如傳感器傳輸?shù)姆从称噷?shí)時(shí)狀態(tài)的數(shù)據(jù)。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)又分為硬實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和軟實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，區(qū)別大概就是動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)那樣的數(shù)據(jù)和空調(diào)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)這樣的差距，軟實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)被允許有一定的時(shí)間差，但是硬實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)在實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)管理中必須處于優(yōu)先地位。 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)主要應(yīng)用在對(duì)數(shù)據(jù)的實(shí)效性要求很高的數(shù)據(jù)處理領(lǐng)域，它的重點(diǎn)不在于數(shù)據(jù)的吞吐量，而是在于事務(wù)執(zhí)行的可預(yù)見(jiàn)

6、性，從某種程度上來(lái)說(shuō)，準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)預(yù)見(jiàn)可以讓汽車控制系統(tǒng)變得更加高效安全。 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)有著控制程序的統(tǒng)一訪問(wèn)接口，簡(jiǎn)化了控制程序，節(jié)約了存儲(chǔ)空間，使汽車控制系統(tǒng)處理更加方便快捷。汽車控制系統(tǒng)和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)還不是特別完善，其主要問(wèn)題在于實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)也占有一定的存儲(chǔ)空間，統(tǒng)一的數(shù)據(jù)接口帶來(lái)的時(shí)間延遲和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)不停數(shù)據(jù)更新帶來(lái)的系統(tǒng)性能降低，所以，這一技術(shù)還有很大的發(fā)展空間。但是實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)于數(shù)據(jù)更新和數(shù)據(jù)一致性的控制無(wú)疑是目前最方便的數(shù)據(jù)庫(kù)管理方式。 2.2 數(shù)據(jù)更新方法在實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中的應(yīng)用 在實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)及時(shí)更新方法主要有即時(shí)更新和延遲更新兩種。即時(shí)更新就是當(dāng)

7、傳感器獲得數(shù)據(jù)的同時(shí)，相應(yīng)的傳感器事務(wù)馬上上傳數(shù)據(jù)，即使傳感器監(jiān)測(cè)到的各種情況沒(méi)有變化或者在允許的閾值內(nèi)變化，數(shù)據(jù)也是會(huì)不停地即時(shí)更新，導(dǎo)致一定程度上的系統(tǒng)資源浪費(fèi)。延遲更新（on-demand），就是與即時(shí)更新不同，當(dāng)監(jiān)測(cè)到的數(shù)據(jù)產(chǎn)生變化，超出規(guī)定范圍的數(shù)據(jù)才會(huì)被監(jiān)測(cè)和上傳，使用延遲更新方法就能節(jié)省系統(tǒng)資源，使汽車控制系統(tǒng)的性能得到提升。 數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)更新在汽車管理系統(tǒng)中有以下幾個(gè)步驟： （1）當(dāng)傳感器提供數(shù)據(jù)時(shí)，首先檢查數(shù)據(jù)是否符合外部一致性，如果使過(guò)期數(shù)據(jù)，那么實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)則在數(shù)據(jù)繼續(xù)使用之前采用更新的數(shù)據(jù)替代它。 （2）當(dāng)有效數(shù)據(jù)形成后，首先檢查有效數(shù)據(jù)有沒(méi)有繼續(xù)更新的可能，如果沒(méi)有更新的數(shù)

8、據(jù)，那么直接使用該數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。 （3）基于程序規(guī)則對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行檢查，如果符合程序規(guī)則，那么就可直接用于汽車管理數(shù)據(jù)系統(tǒng)的程序分析。 數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)更新在經(jīng)過(guò)以上的篩選之后，就能進(jìn)入汽車控制系統(tǒng)，通過(guò)can總線的分配進(jìn)入負(fù)責(zé)運(yùn)算的ecu中，為汽車控制提供精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)和行為預(yù)測(cè)。 3 結(jié)語(yǔ) 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)在汽車控制系統(tǒng)中發(fā)揮著重要的作用，數(shù)據(jù)更新方法的應(yīng)用在這一環(huán)節(jié)中顯得尤為重要，在汽車控制系統(tǒng)的發(fā)展中要更注重?cái)?shù)據(jù)的及時(shí)性和準(zhǔn)確性，為更穩(wěn)定的汽車控制和更完善的汽車功能打下基礎(chǔ)。 參考文獻(xiàn) 1袁瓊.汽車電子環(huán)境中數(shù)據(jù)更新方法研究d.湖南大學(xué)，2013. 2王波.汽車控制系統(tǒng)中數(shù)據(jù)更新方法應(yīng)用研究d.湖南大學(xué)，2011. 作者簡(jiǎn)介 王艷，女，現(xiàn)為南京理工