Table of Contents
وقد كان التدخل المغناطيسي تحدياً حاسماً في تصميم الأجهزة الإلكترونية الآلية، ولم يُحسَّن أي شيء أكثر من نظم الاحتواء، حيث تتطور المركبات إلى منابر متصلة، أو برامج محددة، أو عدد الحافلات الرقمية ذات السرعة العالية، أو أجهزة إرسال لاسلكية، أو وحدات إدارة الطاقة المُعبأة في مجموعة فضائية متعددة الأبعاد، مما أدى إلى إعاقة نظم إي إم آي إي إم آي إي تي
Understanding EMI in Automotive Infotainment Systems
وتنشأ الطاقة الكهرومغناطيسية من جهاز إلكتروني أو أزواج من النظم الفرعية إلى آخر، مما يتسبب في سلوك غير مقصود، وفي نظام احتواء السيارات، تكون المصادر وفرة: تحويل أجهزة تنظيم تعمل بعدة مئات من الكيلومترات إلى عدد قليل من عناصر الترددات المتوسطة، والأزواج المتباينة العالية السرعة (المولدات الثلاثة، والجهاز العالمي لسواتل الملاحة، والجهاز اللاسلكي للأجهزة اللاسلكية)
وما يجعل عملية الاستنفار ضعيفة بصفة خاصة هو دورها كواجهة بين الإنسان والملاح، بل إن التدخل المنخفض الذي يمكن أن يكون غير مرئي لدى وحدة النقد الأوروبية يمكن أن ينتج ضوضاء معتدلة في المتكلمين، أو يرتدون إشارات الفيديو، أو إخفاقات الاتصالات المتقطعة مع الهواتف الذكية، كما أن الاتجاه نحو عروض أكبر وأرفع درجة للاستبانة ونظم سمعية غير متجانسة يؤدي إلى ارتفاع سرعة ساعات الدوام وإلى زيادة هامش التقلب التقليدي.
التقنيات الرئيسية الناشئة لقمع الجماعة الاقتصادية الأوروبية
1 - المواد والهياكل المتطورة للدروع
ولا تزال الضيوف المعدنية التقليدية وشريط النحاس فعالة، ولكنها تضيف قدرا كبيرا من الوزن والتعقيد في التجمع، وتغير مواد جديدة للدروع المركبة المشهد المتناثر، على سبيل المثال، الأفران المتناثرة - المنسوجات المأخوذة بالنيكل أو النحاس أو الفضة - فعالية حمائية عالية (التي تتجاوز 80 درنا في فترات التردد حتى في عدة جيهز) بينما تظل مرنة ومضبة.
:: الظواهر الخفيفة، مثل السيليكون المحمل بمركبات الألومنيوم الفضية أو النيكل - الجسيمات، توفر كل من درعة الكيمياء البيئية والختم البيئي (IP5X/IP6K9K)، مما يجعلها مثالية للوصلات البينية الموصلية وأجهزة إغلاق الوحدات، كما أن الباحثين يجربون الطلاءات ذات الوزن الجذاب والكربوني - ثنائي الفينيل متعدد الكلور
وعلى مستوى المجلس، يمكن أن تؤدي المواد المتقدمة من مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور التي تحتوي على طبقات سلوكية مدمجة - مثل الأشعة المدفونة أو النواة المغناطيسية المدمجة - أدوارا مزدوجة كسلك الإشارة وكواشف كربونات الإثيرات، بالإضافة إلى أن استخدام الطلاء الانتقائي على أجهزة الصمامات الدقيقة ومجالس التقلبات الصلبة يساعد على التحكم في الإفتراض وخفض الانبعاثات المشعة في الوريدات.
2- التقنيات ذات المستوى الدائري: الإشارة التفاضلية والاختناق
فالإشارة التفاضلية ليست جديدة، ولكن اعتمادها في مجال احتواء السيارات قد تسارع، كما أن معايير مثل الإشارة المختلفة للملفات العضوية، والإشارة المتعددة الأبعاد، والدليل العملي للتشغيل، والشبكة الإثيرية الآلية (100BASET1 / 1000BASE-T1) تؤدي في الواقع إلى رفض الضجيج المشترك الذي يُستخدم في تكييف النسيج مع التفاضل.
)أ( تعديل التوقيت على أساس نوع )س.س.س( هو أسلوب آخر من أساليب كسب العجلات، ومن خلال تواتر تشغيل ساعة النظام )0.5 في المائة من التواتر المركزي(، فإن الطاقة القصوى في أي نهج متناسق تنتشر على نطاق أوسع، ويخفض الانبعاثات القصوى بنسبة ١٠ إلى ١٥ د.ب.
وتشمل الاستراتيجيات الإضافية على مستوى ثنائي الفينيل متعدد الكلور ما يلي:
- استخدام الحزمة المتعددة الطوابق مع طائرات قوية ومربوطة للحد من الموصلات
- (ب) اختراق القنوات حول عمليات الانتقال من مسارات تتبع ترددات الترددات الجاهزة للحفاظ على مسارات العودة المستمرة.
- تنفيذ آثار الحراسة والشعارات لعزل المجالات الرقمية المزعجة من مسارات سمعية حساسة.
- وضع أجهزة مراقبة التجاوزات مع ترددات مُنتقاة من نفسها مُتقاربة بعناية لاستهداف الفرق المهيمنة في منطقة إي إم.
3 - قمع عمليات حفظ السلام في مرحلة الطوارئ ووضع الخرائط في الوقت الحقيقي
ويستهلك التصفيات السلبية (مثلاً، الخرز الأسمدة، والاختناق المشترك بين الأجهزة، ومرشحات لمركبات الكربون الكلورية فلورية) منطقة PCB، ويضيف فقداناً في الانبعاثات، ويتيح التكتل النشط لأجهزة الإرساليات الإلكترونية بديلاً مدمجاً ومكيفاً، وهذا المبدأ مطبق بشكل مباشر: إذ تكتشف دائرة الاستشعار الضوضاء أو الفول على موصل، كما أن هناك إلغاء مغذيات متماثلة.
ويمكن لمرشحات رقمية نشطة، تنفذ بسرعة في البلدان الجزرية الصغيرة النامية وأجهزة الدعم الميداني، أن تتكيف مع مشهد ضوضاء متفاوتة في الوقت الحقيقي، مثلاً عندما تقوم وحدة فيو فاي بتحويل القنوات أو تغيير تواتر ساعات العمل، يمكن للمرشح أن يعيد تشكيل وظيفة نقله في غضون ثوان دقيقة، ويستطيع بعض كبار الموردين، مثل أجهزة الإنفينون والأنولوجيا، أن يقدموا الآن 150 جهازاً من أجهزة التكفير الفعالة التي تستهدف تحديداً.
وعلى مستوى النظام، يجري تكييف تقنيات إلغاء الضوضاء النشطة - التي تستخدم منذ وقت طويل في سماعات المستهلكين - من أجل استخدام المسارات السمعية التي تستخدم في احتواء المركبات، وذلك بوضع ميكروفون مرجعي صغير بالقرب من ناتج المضخم واستخدام خوارزمية تكييفية، يمكن أن يُستثنى من الإشارة السمعية، وهذا النهج فعال بصفة خاصة لقمع الانقلابات الصوتية من محرك السيارة الصوتي EV.
٤ - التكامل بين المنظومة والتنسيق في حالات التردد
ولا يوجد عنصر واحد يعمل في عزلة، إذ يجب أن تتعايش نظم الاحتواء الحديثة مع عدد كبير من أجهزة البث الإذاعي (AM/FM، DAB، GNSS، الخلية، V2X، Wi‐Fi، Bluetooth) وكذلك مع أجهزة الاستيعاب ذات القدرة العالية والحملات النارية، وتشتمل التقنيات الناشئة في " مسح النظام " على تخطيط دقيق للترددات وعلى تنسيق للزمن قبل انعقاد الدورة الخامسة والعشرين.
ومن خلال إجراء خطوة أخرى، تقوم بعض المنظمات غير الحكومية بتنفيذ تنسيق فعال بين نظام التطعيم وغيره من وحدات النقد الأوروبية عبر البوابة المركزية للمركبات، وإذا كان نظام الاتصال التقني على وشك أن ينقل بكامل طاقته، فإن نظام التطعيم المكثف يمكن أن يخفف سرعة ساعاته الخاصة أو يتحول إلى أسلوب قياسي أقل قدرة على الصمود، وبالمثل، يمكن أن تتزامن معدلات التبني في الهواء مع النهوج المتوسطة(24).
5 - برامجيات وبرمجيات مجهزة بشبكة المعلومات البيئية
ويصبح برنامج البرمجيات مشاركا نشطا في قمع نظام المعلومات الاقتصادية، وتتمثل إحدى التقنيات في برمجة الترددات: فعندما تواجه رابطة لاسلكية تدخلا مستمرا من مصدر داخلي، يمكن أن يتحول كومة المراسم إلى قناة أنظف، وجهاز التكرار التكييفي لبلوتون هو سمة قياسية، ولكن يمكن توسيع نطاقه ليشمل التنسيق مع الضجيج المتولد من شبكة ويبي، مثلا، إذا كان جهاز التحكم في قناة GB45.
وثمة نهج آخر في مجال البرامجيات هو إدارة الطاقة التكييفية: تخفيض قوة الدفع في دبابيس المنظمة الرقمية التي لا تحمل بيانات حرجة، أو عدم استخدام أجهزة السير ديز بصورة انتقائية في وصلات العرض السيارات، كما أن مدونات الإصلاح الخاطئ وبروتوكولات إعادة النقل (مثل تلك الموجودة في الشبكة الإثيرية الآلية) تساعد أيضا على الحفاظ على سلامة البيانات دون اشتراط وضع حدود أكثر صرامة في مجال التشغيل في الطبقات المادية.
كما أن ساعات التفريغ المزودة بأجهزة الاستطلاع المزودة بأجهزة الاستطلاع، التي يمكن فيها إعادة تشكيل نظام PLLC على مستوى المذيبات لتباين صورة المذيبات استجابة لقياسات الانبعاثات في الوقت الحقيقي من مسبار على متن الطائرة القريبة من الحقل، وفي حين أن النتائج الأولية لا تزال تجريبية، فإن هذه النظم المغلقة يمكن أن تتكيف مع الانجراف المتصل بالعمر ودرجة الحرارة، مع الحفاظ على الامتثال طوال عمر المركبات.
الاتجاهات المستقبلية والتحديات المتبقية
وعلى الرغم من هذه التطورات، لا تزال هناك تحديات كبيرة، فالتحول إلى الاتصال بالهاتف من طراز 5G mmWave وV2X في 24 إلى 40 GHz سيتطلب تقنيات للتحمية والتصفية تؤدي بشكل جيد في ترددات عالية للغاية، حيث يصبح تأثير الجلد والطفولة سائدا، كما يجب أن ترتفع أجهزة القمع العاملة إلى مستويات أعلى دون التضحية باستقرار أو إضافة استهلاك مفرط للقوة.
أما فيما يتعلق بصناعة السيارات، فلا تزال التكلفة والوزن في غاية الأهمية، إذ إن المواد المركبة المتقدمة والمراكز الدولية النشطة أغلى من الحلول التقليدية، ويجب على المصممين أن يوازنوا بعناية تكلفة تنفيذ هذه التقنيات الناشئة مع الوفورات المحتملة من تجنب إعادة تصميمات أو تأخيرات في الإنتاج في المراحل المتأخرة، كما أن المركبات المولدة للكهرباء تزدهر، والتعايش مع أجهزة تنقية ذات قدرة عالية (تولد ضوضاءاً في الجامعة إلى عشرات).
والتوحيد يشكل عقبة أخرى، فبينما يوفر المعيار 25 من حقوق الملكية الفكرية و11452 من المعايير الدولية للتوحيد القياسي خط الأساس، فإنهما يستكملان ببطء بالمقارنة مع التقدم التكنولوجي، ويحتاج العديد من أعضاء حركة التكنولوجيا البيئية الآن إلى مواصفات داخلية تتجاوز المعايير، مما يرغم الموردين على اعتماد أساليب أكثر عدوانية، وستستفيد الصناعة من أساليب اختبار جديدة تستوعب الطبيعة المعقدة والمؤقتة للتدخل في المركبات المحددة للبرامجيات - وهي منطقة تستكشفها لجنة شركة SAE EMI - 1.
وأخيراً، لا يزال إدماج الاستخبارات الاصطناعية للإدارة الدينامية للحركة الكهربائية في مرحلة الطفولة المبكرة في مرحلة الطفولة المبكرة، إذ إن نماذج التدريب تتطلب كميات ضخمة من البيانات الملصقة من مختلف تشكيلات المركبات، كما أن التحقق من صحته في ظل جميع الظروف البيئية (الدرجة الأولى، الرطوبة، الشيخوخة) أمر مروع، ومع ذلك، فإن التبرير المبكر لعمليات التنفيذ في مركبات الأقساط يشير إلى أن التخفيف من الانبعاثات الناشئة عن الانبعاثات الناشئة يمكن أن يصبح مفرقاً في غضون خمس سنوات.
خاتمة
فالتدخل الكهرومغناطيسي في احتواء السيارات لم يعد مجرد إزعاج - بل هو خطر السلامة والموثوقية، فالتقنيات الناشئة المبينة في هذه المادة - وهي توفير الحماية المركبة المتقدمة، والإشارات المتمايزة مع المساواة التكيفية، والقمع النشط في مجال تكنولوجيا المعلومات، وتنسيق الترددات على مستوى المنظومة، والتخفيف من البرمجيات - توفر مجتمعة مجموعة أدوات جديدة للمهندسين، ولا توجد طريقة واحدة هي تصميم فضي، وتوحيد المقاييس.
(ب) نظراً لأن المركبات تتحول إلى مراكز بيانات على عجلات، فإن أهمية قدرة شركة EMI على الصمود ستنمو فقط.