مالتی پلکس خودرو چیست؟

مالتی پلکس خودرو سیستمی است که به‌جای سیم‌کشی مجزا برای هر قطعه، اجزای الکترونیکی مثل چراغ‌ها، قفل مرکزی و شیشه‌بالابر را با یک شبکه داده مشترک به هم وصل می‌کند. در این شبکه، واحدهای کنترلی به نام نود پیام‌ها را به‌صورت سری و با تقسیم زمانی (TDM) روی یک کانال مشترک رد و بدل می‌کنند. مدیریت کل شبکه هم بر عهده یک نود مرکزی است که در خودروهای داخلی CCN و در پژو ۲۰۶ فرانسوی BSI نام دارد. در ادامه، سیر تحول برق خودرو از رله تا شبکه، مفاهیمی مثل پروتکل، توپولوژی و Gateway و خودروهای داخلی مجهز به این سیستم را بررسی می‌کنیم؛ دانشی که پایه تعمیر این خودروهاست و در دوره آموزش تعمیرات مالتی‌پلکس خودرو ایمگ به‌صورت عملی آموزش داده می‌شود.

آنچه در این مقاله خواهید خواند...

تعریف مالتی پلکس خودرو به زبان ساده

مالتی پلکس (Multiplexing) در خودرو، نوعی فناوری شبکه انتقال داده است که در آن، تمامی اجزای الکترونیکی (مانند چراغ‌ها، قفل مرکزی و شیشه بالابر) به جای سیم‌کشی مستقل و مستقیم، از طریق یک بستر ارتباطی مشترک با یکدیگر و واحد کنترل مرکزی در ارتباط هستند.

برای درک بهتر، سیستم مالتی پلکس را با یک ساختمان هوشمند مقایسه کنید:

  • در خودروهای قدیمی: هر قطعه سیم‌کشی مجزای خود را داشت (مانند اینکه هر اتاق یک خط تلفن جداگانه داشته باشد).
  • در خودروهای مالتی پلکس: تمام قطعات به یک شبکه هوشمند متصل‌اند و پیام‌ها را از طریق نودهای مرکزی مانند BSI (در خودروهای فرانسوی مانند پژو ۲۰۶) یا نود مرکزی/CCN (در محصولات ایران‌خودرو) دریافت و پردازش می‌کنند. این کار نه تنها وزن سیم‌کشی خودرو را به شدت کاهش می‌دهد، بلکه عیب‌یابی سیستم‌های پیچیده را با دستگاه دیاگ امکان‌پذیر می‌سازد.
⚡ تنها مرکز تخصصی آموزش برق خودرو با مدرک دانشگاه شریف

دوره آموزش مالتی‌پلکس خودرو - برق شبکه‌ای

در مجموعه آموزشی ایمگ، با آموزش کاملاً عملی و دریافت مدرک معتبر دانشگاه صنعتی شریف، بر عیب‌یابی شبکه‌های کامپیوتری، Multiplex، نقشه‌خوانی تخصصی و تحلیل خطاهای مدرن انواع خودرو مسلط شوید.

مشاهده سرفصل‌ها و ثبت‌نام در دوره ←

چرا سیستم مالتی پلکس جایگزین سیم‌کشی‌های سنتی شد؟

در خودروهای کلاسیک و قدیمی، تجهیزات برقی بسیار محدود بود و چند سیم ساده برای راه‌اندازی چراغ‌ها، بوق و برف‌پاک‌کن کفایت می‌کرد. اما با پیشرفت تکنولوژی و اضافه شدن آپشن‌های ایمنی و رفاهی مانند سیستم ABS، ایربگ، شیشه‌بالابر برقی، سیستم‌های مولتی‌مدیا و کروز کنترل، حجم سیم‌کشی خودروها به یک کابوس مهندسی تبدیل شد.

در خودروهای مدرن، اگر قرار بود از روش سنتی (سیم‌کشی مستقیم برای هر قطعه) استفاده شود، با چالش‌های زیر روبرو می‌شدیم:

چالش اول: وزن بیش از حد
پیامد فنی و اقتصادی: افزایش وزن سیم‌کشی تا ۱۰۰ کیلوگرم و کاهش بازدهی موتور
چالش دوم: هزینه تولید
پیامد فنی و اقتصادی: افزایش شدید مصرف مس و زمان مونتاژ در خط تولید
چالش سوم: عیب‌یابی دشوار
پیامد فنی و اقتصادی: پیچیدگی تشخیص خرابی در انبوهی از سیم‌های مشابه
چالش چهارم: احتمال خرابی بالا
پیامد فنی و اقتصادی: افزایش اتصالات و نقاط ضعف در سیستم برق خودرو

راه‌حل مالتی پلکس:

فناوری مالتی پلکس این مشکل را با هوشمندسازی انتقال داده حل کرد. به جای اختصاص یک سیم مجزا برای هر قطعه، تمام اطلاعات الکترونیکی به صورت دیتاهای کدگذاری‌شده بر روی چند رشته سیم مشترک (بستر شبکه) منتقل می‌شوند. این یعنی وزن کمتر، مونتاژ سریع‌تر و عیب‌یابی دقیق‌تر از طریق پروتکل‌های دیجیتال.

سیر تحول برق خودرو؛ از رله تا ECU و شبکه

بررسی روند تاریخی هر تکنولوژی برای آشنایی بهتر با آن تکنولوژی مفید است به همین دلیل روند تاریخی آغاز استفاده از شبکه در خودرو موردمطالعه قرار می‌گیرد. سیستم‌های الکتریکی خودروها از بدو عرضه خودرو تابه امروز دستخوش تحولات عظیمی شده‌اند. به‌مرور بخش‌های الکتریکی خودرو کامل و تجهیز شدند. سال‌ها بود که سیم‌کشی الکتریکی خودرو از اجزا و تجهیزات کمی تشکیل می‌شد. شکل زیر مدار الکتریکی خودروی مربوطه به دهه 1950 میلادی را نشان می‌دهد.

مدار سیم‌کشی نوع خودرو قدیمی

در این رابطه nationalacademies.org بیان کرده:

Multiplexing is recommended as the best functional and most cost-effective approach for future automotive electrical wiring systems. The proven advantages of a multiplex control system are listed: reduced number of circuits, small gauge control wires, smaller installation space requirement, lower installation weight, expandability for added functions, and standardized harness configuration

معنی پاراگراف بالا

مالتی‌پلکسینگ به‌عنوان بهترین روش عملکردی و مقرون‌به‌صرفه‌ترین راهکار برای سیستم‌های سیم‌کشی الکتریکی خودروهای آینده توصیه می‌شود. مزایای اثبات‌شده یک سیستم کنترل مالتی‌پلکس عبارت‌اند از: کاهش تعداد مدارها، استفاده از سیم‌های کنترل با سطح مقطع کمتر، نیاز به فضای نصب کمتر، کاهش وزن نصب، قابلیت توسعه برای افزودن عملکردهای جدید و استانداردسازی پیکربندی دسته سیم‌ها.

همانطور که ملاحظه میشود کلیه بخش‌های الکتریکی خودرو شامل مدار استارت، شارژ، جرقه روشنایی ،بوق و …همه در یک صفحه به صورت کامل نمایش داده شده است.که نشان دهنده ساده و کم حجم بودن مدار در آن خودرو ها بود. به مرور تجهیزات الکتریکی بیشتر و البته با توان بیشتر روی خودروها استفاده شد به این ترتیب مشکل افت جریان به یکی از اتفاقات رایج در مدار تبدیل شد. برای حل این معضل از رله در مدار ها استفاده کردند. (شکل زیر) برای آشنایی بیشتر با نحوه عملکرد رله میتوانید به مقاله‌های نحوه عملکرد و عیب یابی رله و تست و بررسی رله فن رادیاتور مراجعه کنید.

کاربرد رله در مدار

باتوجه‌به کارآمدی رله در مدار، استفاده از رله در مدارهای مختلف به‌سرعت متداول شد. به‌طوری که تعداد زیادی از مدارها توسط رله کنترل می‌شدند. مانند: رله بوق، رله چراغ، رله‌های فن خنک‌کننده، رله شیشه بالابر رله پمپ‌بنزین، رله برف‌پاک‌کن و غیره. به‌این‌ترتیب تعداد زیادی رله در مدارهای خودرو استفاده شد تا این حد که یک جعبه مخصوص برای قراردادن و منظم کردن رله‌ها در برخی خودروها استفاده شد که به جعبه رله شناخته می‌شود. شکل زیر کاربرد جعبه رله در یک خودرو را نشان می‌دهد.

پس از مدتی جهت افزایش آسایش کاربران این ایده مطرح شد که برخی از وظایف کاربر بر عهده سیستم قرار داده شود؛ بنابراین ضروری بود که واحد کنترل به مدار اضافه شود. اولین واحدهای کنترل در واقع یک رله به همراه یک تایمر بود. به‌عنوان‌مثال اگر قرار بود مدار راهنما یا فلاشر تحت کنترل کامل راننده باشد، راننده مجبور بود مرتباً مدار این چراغ‌ها را قطع و وصل کند تا حالت موردنظر ایجاد شود اما واحد اتوماتیک راهنما یا فلاشر این کار را به‌صورت (مکانیکی یا) الکتریکی انجام می‌دهند. این واحد ساده را می‌توان ساده‌ترین نوع کنترل یونیت (ECU) به‌حساب آورد. شکل زیر اتوماتیک راهنما/فلاشر نوعی خودرو را نشان می‌دهد.

اتومات فلاشر در نوعی خودرو

نکته: واحد کنترل الکترونیکی (ٍ Electronic Control Unit) یا کنترل یونیت یا ماژول کنترل الکترونیکی را تحت عنوان کلی ECU می‌شناسند. کنترل یونیت که کاربری خاص خود را دارد علاوه بر نام کلی ECU با نام خاص خود نیز شناخته می‌شود به‌عنوان‌مثال کنترل یونیت موتور با عنوان ECM (Engine Control Unit) نیز شناخته می‌شود. عناوین خاص کنترل یونیت‌ها می‌تواند برحسب شرکت متفاوت نیز باشد.

به‌تدریج استفاده از کنترل یونیت‌ها در خودروها متداول شدند. از کنترل یونیت‌های بسیار ساده مانند یونیت قفل مرکزی، برف‌پاک‌کن، فن خنک‌کننده موتور تا کنترل یونت‌های پیچیده مانند کنترل یونیت‌های مدیریت موتور (ECM) یا کنترل یونیت سیستم ABS (HCU) یا کنترل یونیت BSI و غیره. شکل زیر نمونه‌های از کنترل یونیت‌های مختلف را نشان می‌دهد.

چندزمانه کنترل یونیت ECU

هر کنترل یونیت، اطلاعاتی را به روش‌های مختلف دریافت کرده سپس با استفاده از فرایند محاسبه یا مقایسه، فرامینی را صادر می‌کند. شکل زیر این موضوع را نشان می‌دهد.

عملکرد کنترل یونیت به‌صورت سادهA: واحد دریافت اطلاعات B: واحد تحلیل و مقایسه اطلاعات C: واحد صدور دستورها

امروزه خودروهای کلاس متوسط در دنیا حدود 50 الی 100 کنترل یونیت ساده و پیچیده برای بخش‌ها و مدارهای مختلف خودرو استفاده می‌کنند. شکل زیر نمونه‌ای از کنترل یونیت‌های استفاده شده در خودروهای امروزی را نشان می‌دهد.

نمونه‌ای از کنترل یونیت‌های خودرو

برخی از این واحدهای کنترل الکترونیکی از اطلاعات مشترکی استفاده می‌کنند و یا اطلاعات یک کنترل یونیت برای کنترل یونیت دیگر نیز می‌تواند مورداستفاده قرار گیرد. در ساده‌ترین حالت می‌توان برای هر کنترل یونیت یک مجرای اطلاعاتی مجزا طراحی کرد. به‌عنوان‌مثال در برخی خودروها 3 سنسور اطلاعات دمای آب را به یونیت‌های مختلف ارسال می‌کنند. شکل زیر این موضوع را نشان می‌دهد.

ارسال اطلاعات یکسان توسط 3 سنسور به 3 کنترل یونیت

همانطور که در شکل بالا مشاهده می‌شود. از سه سنسور برای ارسال اطلاعات استفاده شده است که همه دمای مایع خنک‌کننده در نقطه یک نقطه را نشان می‌دهد. به‌جای این کار بهتر است سنسور اطلاعات را به یک یونیت ارسال کرده سپس کنترل یونیت مربوطه، اطلاعات دمای آن را با سایر کنترل یونیت‌ها به اشتراک قرار دهد. شکل زیر این نمونه پیشنهادی را نشان می‌دهد.

نمونه استفاده مشترک از منابع بین کنترل یونیت‌ها

در مدار پیشنهادی شکل بالا عملاً دو سنسور حذف شده است که به کاهش هزینه منجر خواهد شد. بعلاوه اگر بین کنترل یونیت‌ها ارتباطی برقرار شود می‌توان بیش از یک پیام یا داده را جابه‌جا کرد. برای این کار باید تغییراتی در ساختار کنترل یونیت ایجاد شود. به شکل زیر توجه کنید.

کنترل یونیت با قابلیت اتصال به یونیت‌های دیگر

ملاحظه می‌شود بخش دیگری تحت عنوان واحد فرستنده/گیرنده (Transceiver) به کنترل یونیت اضافه شد. این واحد به هدف ارتباط کنترل یونیت با سایر کنترل یونیت‌ها و اشتراک اطلاعات در مجموعه قرار داده می‌شود. زمانی که مبحث ارتباطات بین یونیت‌ها و به‌اشتراک‌گذاری اطلاعات مطرح می‌شود مفهوم شبکه در خودرو نیز شکل می‌گیرد. به‌صورت خلاصه شبکه در خودرو به معنی ارتباطات بین کنترل یونیت‌ها جهت به‌اشتراک‌گذاری اطلاعات است.

⚡ تنها مرکز تخصصی آموزش برق خودرو با مدرک دانشگاه شریف

دوره آموزش مالتی‌پلکس خودرو - برق شبکه‌ای

در مجموعه آموزشی ایمگ، با آموزش کاملاً عملی و دریافت مدرک معتبر دانشگاه صنعتی شریف، بر عیب‌یابی شبکه‌های کامپیوتری، Multiplex، نقشه‌خوانی تخصصی و تحلیل خطاهای مدرن انواع خودرو مسلط شوید.

مشاهده سرفصل‌ها و ثبت‌نام در دوره ←

مالتی پلکسینگ چگونه کار می‌کند؟ ارتباط سری، موازی و TDM

به زبان ساده، در مالتی پلکسینگ چندین پیام به‌جای سیم‌های جداگانه، به‌صورت سری و پشت‌سرهم روی یک کانال مشترک ارسال می‌شوند. نود فرستنده پیام‌ها را اولویت‌بندی و رمزگذاری می‌کند و نود گیرنده آن‌ها را رمزگشایی و اجرا می‌کند؛ روشی که در خودرو به آن مالتی‌پلکس روی زمان یا TDM گفته می‌شود. همانطور که بیان شد کنترل یونیت‌های زیادی در خودرو استفاده می‌شود و ضروری است برخی از این کنترل یونیت‌ها به هم متصل شوند. این فرایند را می‌توان به صورت‌های مختلف انجام داد. شکل زیر ارتباط دو کنترل یونیت را با یکدیگر نشان می‌دهد.

روش‌های انتقال داده‌ها بین دو کنترل یونیتA: روش سری B: روش موازی

شکل بالا دو روش اصلی جابه‌جایی اطلاعات بین دو ECU را نشان می‌دهد.در مدل A همه داده‌ها از طریق یک کانال جابه‌جا می‌شوند این روش به روش سری شناخته می‌شود. در مدل B برای هر داده یک کانال مجزا طراحی شده است که به آن روش موازی گفته می‌شود.

 

نکته: هر کانال ارتباطی می‌تواند از نوع با سیم یا بدون سیم باشد

اگر از روش موازی برای ارسال و دریافت داده‌ها استفاده شود نیاز به تعداد زیادی کانال ارتباطی است این کار اگرچه ایمنی تبادل اطلاعات را بالا می‌برد اما هزینه ایجاد شبکه نیز به‌شدت افزایش پیدا می‌کند. برای جلوگیری از افزایش هزینه می‌توان از روش سری برای جابه‌جایی اطلاعات استفاده کرد. اگر از روش سری برای به‌اشتراک‌گذاری داده‌ها استفاده شود امکان تداخل پیام‌ها وجود دارد. برای جلوگیری از این اتفاق از نوعی روش مالتی پلکسینگ استفاده می‌شود. شکل زیر این موضوع را به‌صورت ساده نشان می‌دهد.

مفهوم مالتی پلکسینگ در ارتباط سری

یونیت فرستنده اولویت پیام‌ها را مشخص کرده سپس آن‌ها را رمزگذاری (Multiplexing) می‌کند و به ترتیب و پشت‌سرهم روی کانال ارتباطی ارسال می‌کند، یونیت گیرنده پیام‌ها آنها را رمزگشایی کرده (Demultiplexing) و آنها را به ترتیب دریافت اجرا می‌کند. این نوع روش مالتی پلکسینگ را مالتی‌پلکس کردن روی زمان می‌نامند TDM (Time Division Multiplexing). روش‌های دیگری نیز برای مالتی پلکس کردن وجود دارد اما در خودروها از روش مالتی‌پلکس روی زمان برای شبکه در خودرو استفاده می‌شود. شکل زیر اجزا کنترل یونیت موجود در شبکه با ساختار مالتی پلکس روی زمان را نشان می‌دهد.

اجزا کنترل یونیت موجود در شبکه1-کنترل یونیت (ECU) 2- مالتی پلکسر (Multiplexer) 3- گیرنده/فرستنده (Transceiver) 4- کانال ارتباط (Bus)

بنابراین به‌صورت کلی مالتی پلکس کردن به مفهوم ارسال و دریافت چندین پیام از طریق یک کانال ارتباطی به روش سری است.

برای افزایش دانش بیشتر درباره شبکه مالتی پلکس انواع پژو، مطالعه شبکه مالتی پلکس 206 ایرانی و شبکه مالتی پلکس ۲۰۶ فرانسه توصیه می شود.

نود (Node) در مالتی پلکس چیست؟

در سیستم مالتی پلکس، نود (Node) همان واحد کنترل الکترونیکی (ECU) هوشمندی است که وظیفه مدیریت بخش خاصی از تجهیزات برقی خودرو را بر عهده دارد. اگر شبکه مالتی پلکس را یک شرکت در نظر بگیرید، نودها همان کارمندان متخصص هستند که هر کدام مسئولیت یک واحد را بر عهده دارند و برای هماهنگی با یکدیگر، مدام در حال تبادل اطلاعات در یک جلسه مشترک (خط ارتباطی) هستند.

در سیستم مالتی‌پلکس خودرو، نودها وظایف زیر را تقسیم‌بندی می‌کنند:

CCN (Central Control Node)
▪ مغز متفکر و کنترل‌کننده مرکزی شبکه
FN (Front Node)
▪ مدیریت تجهیزات جلوی خودرو (چراغ‌ها، بوق و…)
RN (Rear Node)
▪ مدیریت تجهیزات عقب خودرو (چراغ خطر، قفل صندوق و…)
ICN (Instrument Cluster Node)
▪ پردازش و نمایش اطلاعات روی صفحه کیلومتر

نکته کلیدی: تفاوت اصلی نود با ECU های قدیمی در این است که نودها ارتباطی هستند. یعنی یک نود می‌تواند از وضعیت نود دیگر باخبر شود. به عنوان مثال، وقتی شما چراغ جلو را روشن می‌کنید (از طریق FN)، نود مرکزی (CCN) این پیام را دریافت کرده و همزمان به پشت آمپر (ICN) دستور می‌دهد تا چراغ کوچکِ روی صفحه را روشن کند.

یکی از پرکاربردترین کلمات در مالتی پلکس خودرو عبارت نود است. عبارت Node در شبکه به دو مفهوم کلی استفاده می‌شود

  1. به‌صورت کلی هر کنترل یونیت الکترونیکی یا همان ECU اگر در شبکه قرار بگیرند می‌تواند یک نود به شمار می‌رود؛ بنابراین تعریف مثلاً ECU موتور در خودرو 405 باتوجه‌به اینکه شبکه نشده است فقط یک کنترل یونیت به شمار می‌رود؛ اما همان ECU در خودرو 206 اگر شبکه شده باشد علاوه بر اینکه کنترل یونیت موتور نامیده می‌شود در برخی متن‌ها و نقشه‌ها با عنوان نود نیز از آن اسم برده شود.
  2. از لحاظ لغوی نود به معنی گره است و دقیقاً با همین مفهوم هم در شبکه استفاده می‌شود، یعنی ارتباط فیزیکی در دسته سیم ارتباطی به‌صورت یک گره نشان داده می‌شود. شکل زیر هر دو مفهوم نود در شبکه را نمایش می‌دهد.

مفهوم نود در شبکه1- گره فیزیکی در سیم‌کشی 2- کنترل یونیت

اصطلاحات کلیدی شبکه مالتی پلکس خودرو

شبکه و مالتی پلکس خودرو کلمات و اصطلاحات تخصصی زیادی دارد. در اینجا فقط برخی از این مفاهیم بیان و تعریف خواهند شد. لازم به ذکر است این مفاهیم برای درک بهتر در عملکرد سیستم و فرایند عیب‌یابی در خودروها خواهد بود بنابراین ساده سازی آنها نسبت به دروس نرم افزاری و شبکه در رایانه انجام شده است تا برای فعالات گروه مکانیک خودرو کاربردی‌تر باشد. این کلمات در شکل زیر نشان‌داده‌شده است.

واژه‌های پرکاربرد در شبکه
شبکه (Network) و ارتباط نقطه‌به‌نقطه (P2P)

اگرچند کنترل یونیت (ECU) با یکدیگر مرتبط باشند به ارتباط آن‌ها، ارتباط شبکه‌ای گفته می‌شود. کنترل یونیت‌ها به‌صورت عمومی به دو شکل به هم متصل می‌شوند. شکل زیر این دو روش را نشان می‌دهد.

انواع روش‌های متداول شبکه‌شدن
ارتباط در بسیاری از کنترل یونیت‌های خودرو های قدیمی از روش سنتی استفاده می‌کند یکی از معروف‌ترین بخش‌ها که از این ارتباط استفاده می‌کردند. ارتباط بین واحد کنترل یونیت موتور ECU (ECM) و مجموعه صفحه نشان‌دهنده‌ها یا همان پشت آمپر است. شکل زیر اهداف نمایش ارتباط این دو واحد را نشان می‌دهد.

برخی از اهداف مهم تبادل اطلاعات بین یونیت موتور و پشت آمپر
همانطور که در شکل بالا نیز مشاهده می‌شود ارتباط بین این دو برای نمایش اطلاعات دور موتور، دمای مایع خنک‌کننده، فشار روغن، چراغ چک و … در همه خودرو ها ضروری است. به همین دلیل استفاده از شبکه سنتی از قبل برای ارتباط این دو عضو متداول بوده است. منظور از شبکه سنتی، انتقال اطلاعات توسط یک سیم مجزا است. یعنی برای هر کمیت حداقل یک سیم ارتباطی بین یونیت موتور و واحد پشت آمپر وجود دارد. باتوجه‌به اینکه پیام‌ها توسط سیم‌های موارد با یکدیگر در این مدل عبور می‌کنند. این نوع شبکه به نوع موازی نیز شناخته می‌شود. عبارت دیگری که برای این ارتباط استفاده می‌شود عبارت P2P است. شکل زیر سینوپتیک عمومی شبکه سمند SMS را نشان می‌دهد.

سینوپتیک عمومی سمند SMS
همانطور که در این شکل مشاهده می‌شود ارتباط بین یونیت FN (Front Node) و یونیت موتور (Engine ECU) به شکل موازی و با عنوان P2P (Point to Point) ترسیم شده است که می‌توان آن را همان شبکه از نوع سنتی در نظر گرفت. البته امروزه بیشتر پروتکل‌ها از ارتباط سری استفاده می‌کنند به عبارت ساده‌تر وقتی صحبت از مالتی پلکس خودرو به میان می‌آید ارتباط سری مدنظر است.

تفاوت سیگنال آنالوگ و دیجیتال در سنسورها و عملگرها

یکی دیگر مفاهیم پرکاربرد شبکه در مالتی پلکس خودرو، کلمه دیجیتال است. شاید مفهوم دیجیتال با صفر و یک در ذهن نزدیک باشد اگرچه تعریف مناسبی است؛ اما دقت آن بالا نیست. نمی‌توان مفهوم دیجیتال را بدون واژه آنالوگ بررسی کرد. شکل زیر شاید مثال خوبی برای بیان این دو واژه باشد.

مفهوم آنالوگ و دیجیتال در مالتی پلکس خودرو
همانطور که مشاهده می‌شود در یک موج آنالوگ تغییرات به‌تدریج و آرام است و نقطه شکستی وجود ندارد. اما تغییرات در یک موج دیجیتال به‌صورت ناگهانی و پله‌ای است. هرکدام از این دو دارای معایب و مزایای مخصوص به خود هستند. شکل زیر تفاوت‌های این دو را بهتر نشان می‌دهد.

تفاوت آنالوگ و دیجیتال
مشاهده می‌شود در یک موج (یا پیام) آنالوگ تغییر لحظه‌به‌لحظه داده‌ها قابل‌بررسی است و این نمونه‌ای از اتفاقات واقعی است درحالی‌که در موج (یا پیام) دیجیتال بخشی از داده‌ها حذف می‌شوند که در نتیجه همه موج قابل‌تحلیل نیست. از طرف دیگر گاهی بخش‌هایی از داده‌ها موردنیاز نیستند و جود آنها سبب سنگینی تحلیل داده‌ها خواهد شد موج دیجیتال با حذف بخش‌های غیرضروری داده‌ها زمینه استفاده بهتر از داده‌های موجود را فراهم می‌کند. داده‌ها در شبکه به روش دیجیتال منتقل می‌شوند؛ بنابراین اگر پیامی به‌صورت آنالوگ در شبکه وجود داشته باشد. باید آن را تبدیل به پیام دیجیتال کرد سپس به شبکه فرستاد.

پروتکل در شبکه خودرو؛ زبان مشترک میان ایسیو و نودها

مجموعه قوانین سخت‌افزاری و نرم‌افزاری مورداستفاده در یک شبکه را پروتکل می‌نامند. شکل زیر پروتکل‌های معروف در خودرو‌ها را معرفی می‌کند.

برخی از معروف‌ترین پروتکل‌ها در خودرو
نظر به اهمیت پروتکل‌ها در مقاله CAN و پروتکل‌های مورداستفاده در خودرو به‌صورت کامل این پروتکل‌ها تشریح شده‌اند.

توپولوژی شبکه؛ آرایش نودها و مسیر سیم‌کشی در خودرو

توپولوژی یا هندسه اتصال اجزا شبکه نیز یکی دیگر از کلمات کلیدی در بخش مالتی پلکس خودرو به شمار می‌رود. منظور از هندسه اتصال، نحوه ارتباط بین نودها است. شکل زیر توپولوژی‌های متداول در شبکه را نشان می‌دهد.

انواع هندسه شبکه در مالتی پلکس خودرو
تقریباً بیشتر هندسه‌های نشان‌داده‌شده در شکل بالا در خودروها استفاده می‌شود. از بین این هندسه‌ها مدل BUS ، Ring ، Star و In-line نسبت به سایر روش‌ها کاربرد بیشتری دارند و پروتکل‌های معروف مانند CAN، LIN ، MOST ، VAN از این توپولوژی‌ها استفاده می‌کنند.

گذرگاه (Gateway) در خودرو چیست؟

باتوجه‌به تعدد استفاده از پروتکل‌های مختلف در شبکه خودرو و متفاوت‌بودن قوانین این پروتکل‌ها ممکن استقبال اطلاعات بین آنها دشوار شود. برای حل این مشکل معمولاً یکی از نودها که در بین دو پروتکل قرار دارد نقش گذرگاه را بر عهده می‌گیرد. به عبارت ساده‌تر زبان یک پروتکل را به پروتکل دیگر ترجمه می‌کند تا بتوان از آن پیام در مسیر بعدی نیز استفاده کرد. شکل زیر این حالت را نشان می‌دهد.

ارتباط بین دو پروتکل از طریق Gateway در مالتی پلکس خودرو

تفاوت مالتی پلکس ایرانی و فرانسوی

تفاوت سیستم‌های مالتی پلکس ایرانی و فرانسوی

یکی از بزرگ‌ترین چالش‌های فنی برای متخصصان برق خودرو، درک تفاوت میان معماری مالتی‌پلکس ایرانی و سیستم اصیل فرانسوی (PSA) است. اگرچه هر دو فناوری با هدف کاهش سیم‌کشی و هوشمندسازی طراحی شده‌اند، اما از نظر ساختار با یکدیگر متفاوت هستند. در سیستم‌های فرانسوی که در خودروهایی مانند پژو ۲۰۶ دیده می‌شود، قلب تپنده شبکه واحدی به نام BSI  است که از پروتکل‌های خاص PSA مانند VAN بهره می‌برد و عیب‌یابی آن نیازمند دستگاه‌های تخصصی است.

در مقابل، سیستم‌های مالتی‌پلکس ایرانی که توسط شرکت‌هایی نظیر کروز و سازه‌پویش طراحی شده‌اند، از نود مرکزی یا CCN استفاده می‌کنند. این سیستم‌ها به دلیل بومی‌سازی و استفاده از پروتکل‌های انعطاف‌پذیرتر (مبتنی بر CAN)، با ابزارهای دیاگ عمومی سازگاری بیشتری دارند و ساختار آن‌ها به شکلی ماژولار طراحی شده است. برای تسلط بیشتر بر این تفاوت‌ها و یادگیری نکات کاربردی تعمیرات، مطالعه مقالات اختصاصی ما درباره شبکه مالتی پلکس دنا و معماری شبکه ۲۰۶ فرانسوی را به شما پیشنهاد می‌کنیم.

کدام خودروهای داخلی از سیستم مالتی پلکس استفاده می‌کنند؟

پژو ۲۰۶ به عنوان پیشگام این فناوری در صنعت خودروی ایران شناخته می‌شود. پس از موفقیت این سیستم در کاهش حجم سیم‌کشی و ارتقای آپشن‌ها، خودروسازان داخلی به‌تدریج سایر محصولات خود را به شبکه‌های مالتی‌پلکس مجهز کردند.

در جدول زیر، دسته‌بندی خودروهای مجهز به این سیستم را مشاهده می‌کنید:

خودروساز مدل‌های مجهز به سیستم مالتی پلکس
ایران خودرو پژو ۲۰۶، پژو ۲۰۷، سمند (مدل‌های EF7، LX، SE)، سورن، رانا، دنا، دنا پلاس، پژو پارس (کروزدار)، تارا
سایپا شاهین، کوییک (مدل‌های جدید S و G)، ساینا (مدل‌های آپشنال)

نکته : در بسیاری از محصولات داخلی، سیستم مالتی‌پلکس توسط شرکت‌های کروز (Crouse) یا سازه‌پویش (SPCO) طراحی و اجرا شده است. اگر در هنگام باز کردن سوئیچ یا مشاهده پشت آمپر با لوگو یا عباراتی نظیر Crouse یا SPCO مواجه شدید، این نشان‌دهنده استفاده از سیستم مالتی‌پلکس در خودروی شماست.

چرا تسلط بر مالتی‌پلکس، آینده‌ی درآمدی تعمیرکاران برق خودرو است؟

برخلاف تصور رایج، سیستم مالتی‌پلکس نه تنها عیب‌یابی را سخت نمی‌کند، بلکه با دیجیتالی‌کردن فرآیندها، سرعت و دقت کار تعمیرکار را به شدت افزایش می‌دهد. تسلط بر این سیستم، تفاوتی بزرگ بین یک تعمیرکار معمولی و یک متخصص حرفه‌ای ایجاد می‌کند.

مزایای رقابتی برای تعمیرکاران:

  • تشخیص سریع با دیاگ: در خودروهای قدیمی، یافتن قطعی سیم‌کشی ممکن بود ساعت‌ها زمان ببرد، اما در سیستم مالتی‌پلکس، دستگاه دیاگ محل دقیق خطا (نود معیوب) را به شما گزارش می‌دهد.
  • تست هوشمند عملگرها: به کمک منوی تست عملگر، می‌توانید بدون باز کردن قطعات یا سیم‌کشی، قطعه‌ای مانند شیشه بالابر یا بوق را مستقیماً از طریق نرم‌افزار فعال کرده و سلامت آن را در چند ثانیه بسنجید.
  • خدمات نرم‌افزاری: بسیاری از باگ‌های الکترونیکی خودروهای داخلی تنها با آپدیت یا برنامه‌ریزی مجدد نودها برطرف می‌شوند؛ مهارتی که مشتری حاضر است برای آن هزینه بسیار خوبی پرداخت کند.
  • تجربه عملی: برای اینکه این مفاهیم را در شرایط واقعی ببینید، پیشنهاد می‌کنیم نقشه چراغ ترمز سمند مالتی پلکس SMS و روش عیب‌یابی آن را مطالعه کنید که یک مثال کامل از عیب‌یابی گام‌به‌گام است.

چالش‌ها و محدودیت‌های سیستم مالتی‌پلکس

در کنار مزایای چشمگیر، مالتی‌پلکس ملاحظاتی دارد که تعمیرکاران حرفه‌ای باید به آن توجه کنند:

  • عدم امکان تست جابجایی قطعات: نودها در این سیستم با یکدیگر پیکربندی می‌شوند؛ به همین دلیل، یک نود سالم از خودروی الف به سادگی روی خودروی ب کار نمی‌کند و نیاز به تعریف مجدد در شبکه دارد.

  • نیاز حیاتی به تجهیزات تخصصی: بدون دستگاه دیاگِ به‌روز و سازگار با پروتکل‌های شبکه، دسترسی به لایه‌های مختلف اطلاعاتی و عیب‌یابی عملاً غیرممکن است.

  • منحنی یادگیری فنی: این سیستم برای افراد مبتدی پیچیده به نظر می‌رسد؛ اما دقیقاً همین پیچیدگی و نیاز به دانش تخصصی است که آن را به یکی از پردرآمدترین و تخصصی‌ترین حوزه‌های بازار برق خودرو تبدیل کرده است.

فرصت شغلی رو به رشد برای متخصصان مالتی‌پلکس

سهم بازار خودروهای مالتی‌پلکس در ایران با سرعتی باورنکردنی در حال رشد است؛ به‌طوری‌که امروزه تقریباً تمام محصولات جدید ایران‌خودرو و سایپا به این تکنولوژی مجهز شده‌اند. این تغییرات ساختاری، فرصتی طلایی برای متخصصان برق خودرو ایجاد کرده است:

  1. تقاضای فزاینده: با افزایش روزافزون تعداد این خودروها در سطح شهر، نیاز به تعمیرکارانی که برق شبکه را می‌فهمند، به شدت احساس می‌شود.
  2. خلاء مهارتی در بازار: بسیاری از تعمیرکاران سنتی در مواجهه با سیستم‌های مالتی‌پلکس دچار سردرگمی می‌شوند؛ چرا که عیب‌یابی این سیستم‌ها با روش‌های قدیمی ممکن نیست. این شکاف دانشی، فرصتی عالی برای شماست تا به عنوان یک متخصص، جایگاه خود را تثبیت کنید.
  3. درآمد پایدار و بالا: به دلیل پیچیدگی‌های فنی، تعمیرات سیستم‌های شبکه تعرفه‌های بسیار بالاتری نسبت به برق‌کاری معمولی دارند. متخصصان این حوزه به دلیل کمبود نیروی ماهر، همواره در صف اول انتخاب مشتریان هستند. برای اطلاع از اعداد واقعی درآمد در سال ۱۴۰۵، مقاله درآمد تعمیرکار مالتی پلکس را بخوانید.

در پایان
سیستم مالتی‌پلکس یک شبکه هوشمند است که با جایگزینی سیم‌کشی‌های حجیم و سنتی با چند خط داده‌ی کدگذاری‌شده، انقلابی در عملکرد قطعات الکترونیکی خودرو ایجاد کرده است. تسلط بر این تکنولوژی، دیگر یک انتخاب نیست، بلکه برای هر تعمیرکار برق خودرو که می‌خواهد در بازار امروز ایران درآمدی بالاتر از میانگین داشته باشد، یک ضرورت است.

سوالات متداول

اصلی‌ترین نشانه‌های خرابی سیستم مالتی‌پلکس چیست؟

روشن شدن بی‌دلیل چراغ‌های پشت آمپر، از کار افتادن همزمان چندین آپشن (مثل شیشه بالابر و قفل مرکزی)، کار نکردن بوق یا چراغ‌ها در حین رانندگی، و ثبت خطاهای نامفهوم در دستگاه دیاگ. این موارد معمولاً نشانه اختلال در ارتباط بین نودهاست.

چرا هزینه تعمیرات سیستم مالتی‌پلکس نسبت به برق معمولی بیشتر است؟

چون عیب‌یابی در این سیستم نیازمند دانش شبکه، نقشه‌خوانی تخصصی و دستگاه‌های دیاگ پیشرفته است. برخلاف سیستم‌های قدیمی که با یک لامپ تست قابل عیب‌یابی بودند، در اینجا شما با دیتا و کدها  سروکار دارید؛ بنابراین زمان و تخصص بیشتری صرف رفع مشکل می‌شود.

آیا استفاده از باتری ضعیف یا غیراستاندارد به سیستم مالتی‌پلکس آسیب می‌زند؟

بله، به‌شدت. سیستم‌های مالتی‌پلکس به شدت به پایداری ولتاژ حساس هستند. افت ولتاژ یا نوسانات برق ناشی از باتری ضعیف می‌تواند باعث بروز خطاهای کاذب در شبکه، به‌هم‌ریختگی تنظیمات نودها و حتی ریست شدن ناگهانی آن‌ها شود.

تفاوت اصلی مالتی‌پلکس با اکو ماکس و ماکس در چیست؟

این‌ها نسل‌ها و معماری‌های مختلف یک سیستم هستند که توسط شرکت‌های مختلف مانند کروز یا سازه‌پویش توسعه یافته‌اند. برای بررسی فنی کامل تفاوت نودها و پروتکل‌های هر نسل، مقاله معرفی شبکه مالتی‌پلکس سمند ماکس و اکو ماکس را مطالعه کنید.

آیا برای نصب دزدگیر یا سیستم صوتی در خودروهای مالتی‌پلکس نیاز به سیم‌کشی خاصی است؟

بله. هرگز نباید سیم‌های این خودروها را به صورت سنتی (برش و اتصال مستقیم) دستکاری کرد. این کار باعث ایجاد نویز در شبکه و سوختن نودها می‌شود. نصب هرگونه آپشن باید با رعایت استانداردهای شبکه و استفاده از سوکت‌های فابریک یا ماژول‌های سازگار با پروتکل شبکه خودرو انجام شود.

Gateway در خودرو چیست؟

Gateway نودی است که بین دو یا چند پروتکل شبکه (مانند CAN و VAN) قرار گرفته و پیام‌های آن‌ها را به یکدیگر ترجمه می‌کند تا اطلاعات بتوانند بین پروتکل‌های مختلف در خودرو جابه‌جا شوند.

1 1 رای
امتیازدهی به این مطلب
guest

0 نظرات کاربران
keyboard_arrow_up