Solutions de connectivité des données pour les véhicules industriels et commerciaux

Les véhicules agricoles, de construction et autres véhicules lourds sont généralement construits pour durer plusieurs années ou plus, selon le type de véhicule. Les fabricants doivent développer des conceptions répondant aux tendances futures afin d'offrir aux clients de la valeur sur le long terme. Le rythme des changements technologiques rend cette tâche difficile, mais l’un des avantages du secteur du transport industriel et commercial est qu’il peut utiliser les connaissances et la technologie provenant d’applications axées sur l’avenir ayant déjà fait leurs preuves dans le secteur automobile.

Alors que les demandes de connectivité automatisées en matière de fonctionnalités et de données continuent d’augmenter dans le secteur du transport industriel et commercial, le protocole de bus CAN atteint rapidement ses limites. Pour suivre les tendances importantes à l’origine de ces exigences, telles que l’environnement, la sécurité, la connectivité et la productivité, les concepteurs doivent envisager d’intégrer dès maintenant des systèmes Ethernet dans leurs conceptions afin de répondre aux demandes des clients dans un avenir proche et plus lointain.

Les concepteurs de véhicules industriels et commerciaux s’efforcent de rendre la prochaine génération de camions, de bus et de véhicules tout-terrain plus sûre, plus écologique, plus connectée et plus productive. Pour ce faire, les constructeurs introduisent des fonctionnalités automatisées avancées, qui n’étaient auparavant développées que pour les véhicules de particuliers, afin d’augmenter la productivité et de réduire le coût total de possession.
Les fonctions d’aide à la conduite et d’automatisation, les options d’info-divertissement, les systèmes de caméras à 360 degrés, la communication à grande vitesse de véhicule à véhicule (V2V) et de véhicule à infrastructure (V2I) et un large éventail de caractéristiques de sécurité essentielles deviennent des exigences standard pour les nouveaux véhicules lourds. À l’heure actuelle, l’industrie en est au niveau 2, l'automatisation partielle. Dans quatre à cinq ans, nous pensons que le marché aura atteint le niveau 4, avec un niveau élevé de fonctionnalités automatisées dans la plupart des nouveaux véhicules. Cela signifie que la sécurité fonctionnelle doit être intégrée non seulement dans la conception, mais aussi dans le processus de développement et de gestion de la qualité afin de répondre à la norme ISO 26262 et aux futures normes.
Les véhicules commerciaux du futur « en sauront plus » sur leur environnement et l'itinéraire à suivre, et renverront des informations à un centre où ces dernières pourront être analysées et utilisées pour améliorer les performances et la productivité. Ces technologies et celles mentionnées ci-dessous augmentent la satisfaction du conducteur, offrent une meilleure productivité et un coût total de possession (TCO) inférieur pour les propriétaires de véhicules, ainsi qu’un bien meilleur retour d'information sur les performances pour les constructeurs.

Toutes ces tendances et technologies nécessitent une infrastructure réseau sophistiquée capable de gérer plus de demandes de données afin de rendre possible toutes les communications, à l’intérieur du véhicule, d’un véhicule à un autre ou entre le véhicule et un autre emplacement tel qu’un dépôt ou un centre de contrôle, voire même le fabricant. Ce réseau doit transmettre des données à haut débit avec une faible latence tout en fonctionnant dans des conditions difficiles. Jusqu’à présent, les architectures de bus CAN ont pu servir de structure principale au réseau d’un véhicule. Alors que les concepteurs cherchent à intégrer davantage de fonctionnalités automatisées pour la sécurité et la productivité, la bande passante de données requise pour les fonctionnalités avancées des véhicules est trop importante pour être servie par l'architecture CAN seule. La transition vers Ethernet a commencé, d’abord dans les domaines où une bande passante et des performances plus élevées sont requises, puis en remplaçant l'architecture CAN à mesure que l’automatisation se répand et que plus de puissance et de bande passante doivent être intégrées dans tout le système.

Actuellement, la plupart des systèmes de capteurs et de connectivité dans les véhicules pour les systèmes d'aide à la conduite sont des systèmes dédiés. Une fonction ou une application, comme le régulateur de vitesse adaptatif, a des capteurs pour radar/lidar et des connecteurs qui alimentent une unité de commande électronique (ECU). À mesure que le nombre de fonctions automatisées augmente dans ces véhicules, la fusion des capteurs, où les données de plusieurs capteurs peuvent être combinées et analysées, devient de plus en plus vitale pour collecter des informations de positionnement et environnementales plus précises. Par exemple, alors que dans les voitures de particuliers, des capteurs sont nécessaires pour détecter les obstacles sur les routes solides, dans la construction, l’exploitation et l’agriculture, les capteurs doivent également détecter les propriétés des matériaux. Si une moissonneuse-batteuse traverse un champ pour la récolte et qu’un obstacle qui ressemble à un bâton est détecté sur son chemin, elle doit savoir si cet objet est un bâton léger qui peut être facilement géré par la machine ou un tuyau en acier qui pourrait endommager la moissonneuse-batteuse et nécessiter une réparation. La machine peut ensuite prendre des mesures en conséquence. Pour y parvenir avec précision et rapidité, davantage de puissance de calcul est nécessaire.

Dans ce modèle fusionné, les capteurs sont interconnectés entre plusieurs ou toutes les applications du véhicule, ce qui conduit à une ECU. La plus grande quantité de données traitées nécessite plus de bande passante, et cette bande passante plus élevée nécessite des connecteurs et des câbles capables de prendre en charge une vitesse plus élevée, ainsi qu’un réseau Ethernet capable de gérer jusqu’à 1 Gbit par seconde de données pour transmettre des informations de manière fiable.

La transition vers ces types de technologies et de fonctions automatisées représente un tout nouveau défi pour les ingénieurs qui doivent concevoir des véhicules capables de fonctionner de manière fiable et de résister à l’épreuve du temps, même dans les environnements les plus difficiles.

Alors que les concepteurs de véhicules industriels et commerciaux cherchent à mettre à niveau les systèmes et les réseaux de connectivité de leurs véhicules, de nombreuses applications de données à haut débit peuvent être conçues à l’aide de la technologie de connecteurs développée au cours des dernières années pour le secteur automobile. Cependant, les environnements et les défis auxquels les véhicules commerciaux sont confrontés, sont souvent beaucoup plus difficiles que ceux que les voitures et les camions légers rencontrent. Pour les applications où la poussière, la saleté, l’humidité, les températures extrêmes et les fortes vibrations sont courantes, nos nouveaux connecteurs, tels que les connecteurs étanches enetSEAL+ et Heavy Duty Sealed Connector Series avec inserts MATEnet peuvent être utilisés. Les connecteurs enetSEAL+ peuvent servir dans les applications nécessitant jusqu’à 100 Mo par seconde de connectivité des données, tandis que les connecteurs Heavy Duty Sealed Connector Series avec inserts MATEnet peuvent servir pour transférer jusqu’à 1 gigabit par seconde.

Pour rester compétitif sur le marché et devancer les tendances et les fonctionnalités d’automatisation qui permettent la sécurité, la productivité et la durabilité, Les concepteurs et les fabricants doivent intégrer Ethernet dans l'ensemble de leurs dernières conceptions pour pouvoir gérer l'augmentation des exigences en matière de connectivité des données. La meilleure façon de le faire est de consulter dès le début des experts en ingénierie, comme ceux de TE, qui peuvent vous conseiller sur la topologie et la technologie nécessaires pour concevoir et fabriquer les composants innovants qui permettent d’augmenter la puissance de détection et de calcul tout en maintenant l’intégrité du signal dans des conditions difficiles.