Soluciones de conectividad de datos para vehículos industriales y comerciales

Los vehículos agrícolas, de construcción y otros vehículos de alto rendimiento generalmente se construyen para durar varios años o más, según el tipo de vehículo. Por lo tanto, los fabricantes deben ser capaces de diseñar productos que respondan a las tendencias futuras para darles a los clientes un mayor valor a largo plazo. El ritmo del cambio tecnológico hace que esta sea una tarea difícil, pero una ventaja que tiene la industria del transporte industrial y comercial es que puede utilizar los conocimientos y la tecnología de aplicaciones enfocadas en el futuro ya comprobadas en la industria automotriz.

A medida que la funcionalidad y los datos automatizados y las exigencias de conectividad continúan aumentando en el sector del transporte industrial y comercial, el protocolo de bus CAN está llegando rápidamente a sus límites. Para responder a las megatendencias que impulsan estas exigencias, como dispositivos ecológicos, seguros, conectados y productivos, los diseñadores deben considerar incorporar sistemas de Ethernet en sus diseños ahora para poder satisfacer las demandas de los clientes en un futuro cercano y más adelante.

Los diseñadores de vehículos industriales y comerciales están trabajando para lograr que la próxima generación de camiones, autobuses y vehículos todoterreno sea más segura, ecológica, conectada y productiva. Para que esto suceda, están introduciendo funcionalidades automatizadas avanzadas, que anteriormente solo se desarrollaban para vehículos de pasajeros, con el fin de aumentar la productividad y reducir el costo total de propiedad.
Las funciones de asistencia al conductor y automatización, las opciones de infoentretenimiento, los sistemas de cámaras de 360 grados, la comunicación de vehículo a vehículo (V2V) y de vehículo a infraestructura (V2I) de alta velocidad, y una amplia gama de características de seguridad esenciales se están convirtiendo en requisitos estándares para los vehículos de alto rendimiento nuevos. Actualmente, la industria se encuentra en el nivel 2: automatización parcial. En cuatro o cinco años, esperamos que el mercado esté en el nivel 4, con un alto nivel de funciones automatizadas en la mayoría de los vehículos nuevos. Esto significa que la seguridad funcional debe integrarse no solo en el diseño, sino también como parte del proceso de desarrollo y gestión de calidad para cumplir con la norma ISO 26262 y las normativas futuras.
Los vehículos comerciales del futuro conocerán más su entorno y la ruta por delante, además de que podrán enviar comentarios a una base de operaciones que luego se podrán analizar y se podrán tomar medidas sobre la base de estos para mejorar el rendimiento y la productividad. Estas tecnologías y las mencionadas a continuación ofrecen una mayor satisfacción del conductor, una mejor productividad y un menor costo total de propiedad (TCO) para los propietarios de vehículos, además de mayores aportes sobre el rendimiento para los fabricantes.

Todas estas tendencias y tecnologías requieren una infraestructura de red sofisticada que pueda gestionar mayores demandas de datos para posibilitar la comunicación, dentro del vehículo, de un vehículo a otro, o entre el vehículo y otra ubicación, como un depósito o un centro de control e incluso el fabricante. Esta red debe transmitir datos de alta velocidad con baja latencia mientras funciona en condiciones difíciles. Hasta ahora, las arquitecturas de bus CAN han servido como columna vertebral para la red de un vehículo. A medida que los diseñadores buscan incorporar características más automatizadas para la seguridad y la productividad, el ancho de banda de datos requerido para la funcionalidad avanzada del vehículo es demasiado grande como para que solo la CAN la proporcione. La transición a Ethernet ha comenzado, primero en áreas donde se requiere un mayor ancho de banda y rendimiento y, finalmente, el reemplazo de CAN a medida que la automatización se vuelve más frecuente y se debe integrar más potencia y ancho de banda en todo el sistema.

Actualmente, la mayoría de los sistemas de sensores y conectividad para ADAS en vehículos son sistemas especializados. Una función o aplicación, como el control de crucero adaptativo, tiene sensores para radar/lidar y conectores que alimentan una unidad de control electrónico (ECU). A medida que aumentan las funciones automatizadas en estos vehículos, la fusión de los sensores, donde los datos de varios sensores se pueden combinar y analizar, se vuelve cada vez más vital para recopilar información ambiental y de posicionamiento más precisa. Por ejemplo, mientras que en los automóviles de pasajeros se necesitan sensores para detectar obstáculos en carreteras sólidas, en los sectores de la construcción, la minería y la agricultura, los sensores también deben detectar las propiedades de los materiales. Si una cosechadora está cruzando un campo cosechando cultivos y se detecta un obstáculo que parece un palo en su camino, debe saber si ese objeto es un palo liviano que la máquina puede atravesar fácilmente o una tubería de acero suelta que podría dañarla, hacer que quede fuera de servicio para su reparación y luego que se tomen las medidas necesarias en consecuencia. Para lograr esto de manera precisa y rápida se requiere potencia informática adicional.

En este modelo fusionado, los sensores están interconectados a través de múltiples o todas las aplicaciones en el vehículo, lo que lleva a una ECU. Una mayor cantidad de datos que se procesan requiere más ancho de banda, y ese mayor ancho de banda requiere conectores y cables que puedan gestionar más velocidad, así como una red Ethernet que pueda permitir hasta 1 Gbit por segundo de datos para transmitir información de manera confiable.

La transición a este tipo de tecnologías y funciones automatizadas trae un desafío completamente nuevo para los ingenieros que es diseñar vehículos que puedan funcionar de manera confiable y que sean resistentes al desgaste, incluso en los entornos más hostiles.

A medida que los diseñadores de vehículos industriales y comerciales buscan actualizar los sistemas y las redes de conectividad en sus vehículos, se pueden diseñar muchas aplicaciones de datos de alta velocidad utilizando la tecnología de conectores que se ha desarrollado durante los últimos años en la industria automotriz. Sin embargo, los entornos y desafíos a los que se enfrentan los vehículos comerciales a menudo son mucho más difíciles en comparación con los de los automóviles y los camiones ligeros. Para aplicaciones donde el polvo, la suciedad, la humedad, las temperaturas extremas y las altas vibraciones son comunes, se pueden utilizar nuestros nuevos conectores, como enetSEAL+ sellado y Heavy Duty Sealed Connector Series con insertos MATEnet. Los conectores enetSEAL+ se pueden utilizar para aplicaciones que requieren hasta 100 MB por segundo de conectividad de datos, mientras que la serie de conectores sellados de alto rendimiento con insertos MATEnet se puede utilizar para transferir hasta 1 gigabit por segundo.

Para mantenerse competitivos en el mercado y a la vanguardia de las tendencias y funcionalidades de automatización que permiten la seguridad, la productividad y la sostenibilidad, Los diseñadores y fabricantes deben incorporar Ethernet en todos sus últimos diseños para poder responder a los mayores requisitos de conectividad de datos. La mejor manera de hacerlo es consultar desde el principio a expertos en ingeniería, como los de TE, que pueden asesorar sobre la topología y la tecnología necesarias para diseñar y fabricar los componentes innovadores que permiten una mayor potencia de detección e informática mientras se mantiene la integridad de la señal en condiciones difíciles.