本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定反映《大众科学》的观点
作者:梅丽莎·C·洛特和伊恩·卡林,美国能源部总统创新研究员
在 1970 年代初期,汽车制造商面临着如何在不牺牲车辆性能的情况下确保符合美国新的排放标准的挑战。 因此,他们主要转向电子控制的燃油供给和点火系统。 随着“车载诊断”系统的加入,一股新的数字信息流开始流经美国的车辆。
最初引入时,车载诊断 (OBD) 系统受到的标准约束很少。 传感器测量发动机性能,然后汽车制造商使用这些数据来创建数字控制,以自动调整车辆子系统,从而提供所需的污染控制。 传感器收集的信息也用于一些基本的诊断目的。 但是,由于缺乏通用标准,不同车辆制造商之间的系统规范各不相同,从而阻碍了这些数据的广泛使用。
支持科学新闻报道
如果您喜欢这篇文章,请考虑支持我们屡获殊荣的新闻报道,方式是 订阅。 通过购买订阅,您正在帮助确保关于塑造我们今天世界的发现和想法的具有影响力的故事的未来。
1988 年,为了响应这种各自为政的方法,美国汽车工程师学会 (SAE) 推荐了一种标准连接器插头和一套诊断测试信号。 美国环境保护署采用了 SAE 针对车载诊断系统的大部分标准。 八年后,EPA 和加州空气资源委员会采纳了一套扩展的标准和实践,并将其命名为“OBD-II”。
自 1996 年以来在美国制造的所有汽车都配备了 OBD-II 端口,这使车主及其机械师可以访问车辆控制器局域网络中关键系统的健康状况和运行信息。 数据端口(见照片)可以传输专有的制造商数据和开放数据。
保密信息流包括防抱死制动系统和安全气囊等系统的数据,这些数据对于制造商监控真实世界的系统性能非常有价值。 开放数据流需要包含对诊断与排放相关问题至关重要的信息,但制造商也包含额外的有价值的信息。 一些典型的参数包括以下内容(因车辆品牌而略有不同):点火状态(开/关)、发动机转速、车速、燃油油位、自重启以来消耗的燃油量、里程表读数、自重启以来行驶的距离、经度和纬度、燃油效率、基于状态的维护、制动踏板状态(开/关)、前照灯状态(开/关)、远光灯状态(开/关)、挡风玻璃刮水器状态(开/关)、ABS 状态(开/关)、加速踏板位置、变速器扭矩、驻车制动器状态(开/关)、车门打开状态(打开/关闭)、方向盘角度、变速器档位和车辆排放状态。
原始数据只是一个数字流(一堆 1 和 0),需要从计算机理解的内容转换为人类可以阅读的内容才能有用。 福特 OpenXC 系统就是一个例子,这是一个新的开放硬件和开放软件平台,支持公共技术创新,它将原始数据显示为首字母缩写词和读数的长文本文件(见下面的示例)。 而且,对于大多数车辆而言,这些数据没有被任何商业网络技术云服务以实时方式存储。 本地数据存储是最小的,主要用于排放测试。 这留下大量有价值的信息,实际上处于闲置状态——未得到充分利用——在各个车辆中。
当然,车辆中目前存在其他数字数据流,并且创新者越来越多地利用这些数据流。 例如,在过去的十年中,导航系统已经适应了包括移动电话在内的新技术。 今天,几乎所有智能手机都有某种类型的导航移动应用程序,该应用程序随车主(进而随车辆)一起移动。 其他数字系统正在推动汽车执行更多类似笔记本电脑的操作,例如丰田的 Entune 和福特的 Sync。 人们可以看到连接这些车辆数据流和产品平台的商业模式的缓慢演变。
车载诊断系统添加到美国车队是联邦环境法规催化的结果。 随之而来的是一股新的数据流开始流动。 由于这种数据流,为能够看到现有机会的创新者和企业家引入了一个充满新可能性的世界。
图片来源
1. KlausNahr 拍摄并根据 此 Creative Commons 许可使用的仪表板中 OBD-II 端口的照片。
2. 来自维基共享资源的数据流屏幕截图。