Soluções de Conectividade de Dados para Veículos Industriais e Comerciais

Normalmente, os veículos pesados agrícolas, de construção e outros são construídos para durar vários anos ou mais, dependendo do tipo. Por esse motivo, os fabricantes devem ser capazes de incluir tendências futuras em seus designs fornecendo aos clientes o máximo em valor a longo prazo. O ritmo das mudanças tecnológicas torna essa tarefa difícil, mas uma vantagem do setor de transporte industrial e comercial é poder usar o conhecimento e a tecnologia de aplicações focadas no futuro já comprovadas na indústria automobilística.

O aumento contínuo das demandas de funcionalidade e dados automatizados, assim como de conectividade, no setor de transporte industrial e comercial está levando o protocolo CAN bus a chegar rapidamente ao limite. Para acompanhar as megatendências que impulsionam essas demandas – focadas em temas como ecologia, segurança, conectividade e produtividade –, os projetistas devem considerar a incorporação de sistemas de Ethernet em seus projetos. Com essa abordagem, eles poderão atender às demandas dos clientes tanto no futuro próximo como no distante.

Os projetistas de veículos industriais e comerciais estão trabalhando para tornar a próxima geração de caminhões, ônibus e veículos off-road mais seguros, ecológicos, conectados e produtivos. Para que isso aconteça, eles estão introduzindo funcionalidades automatizadas avançadas, anteriormente desenvolvida apenas para veículos de passageiros, para ajudar a aumentar a produtividade e reduzir o custo total de propriedade.
Recursos de automação e assistência ao motorista, opções de infoentretenimento, sistemas de câmera de 360 graus, comunicação de alta velocidade veículo a veículo e veículo a infraestrutura, além de uma ampla gama de funcionalidades essenciais de segurança, estão se tornando requisitos padrão para veículos pesados novos. Atualmente, o setor está no nível 2, que é a automação parcial. Em quatro a cinco anos, esperamos que o mercado esteja no nível 4, com um alto nível de funções automatizadas na maioria dos veículos novos. Esse avanço significa que a segurança funcional deve ser integrada não apenas ao design, mas também ao processo de desenvolvimento e gestão da qualidade a fim de atender à ISO 26262 e às normas futuras.
Os veículos comerciais do futuro "saberão" mais sobre seu ambiente e o caminho a seguir. Além disso, eles fornecerão informações a uma base de operação que, depois de analisadas, poderão sugerir ações para melhorar o desempenho e a produtividade. Essas tecnologias, assim como as mencionadas abaixo, proporcionam maior satisfação ao motorista, melhor produtividade e menor custo total de propriedade para os proprietários de veículos, além de realimentação de desempenho muito melhor para os fabricantes.

Todas essas tendências e tecnologias exigem uma infraestrutura de rede sofisticada que possa lidar com o aumento das demandas de dados para tornar possível toda a comunicação: dentro do veículo, entre um veículo e outro, ou entre o veículo e um local diferente, como um armazém, um centro de controle ou, até mesmo, o fabricante. Essa rede precisa transmitir dados de alta velocidade com baixa latência enquanto opera em condições adversas. Até agora, as arquiteturas de CAN bus conseguem ser a espinha dorsal na rede de um veículo. À medida que os projetistas buscam incorporar mais recursos automatizados para maior segurança e produtividade, a largura de banda de dados necessária para a funcionalidade avançada do veículo é grande demais para ser servida apenas por CAN. A transição para a Ethernet começou pelas áreas que exigem maior largura de banda e desempenho. Em alguns casos, ela está substituindo o CAN à medida que a automação se torna mais prevalente e todo o sistema precisa de mais energia e largura de banda.

Atualmente, a maioria dos sistemas de sensores e conectividade em veículos para o recurso de ADAS são sistemas dedicados. Uma função ou aplicação, como controle de velocidade adaptativo, tem sensores para radar/LiDAR e conectores que alimentam uma unidade de controle eletrônico (ECU). O aumento das funções automatizadas nesses veículos torna a fusão de sensores, ou seja, a combinação e análise dos dados de vários sensores, cada vez mais vital para coletar informações mais precisas de posicionamento e do ambiente. Por exemplo, enquanto automóveis de passageiros precisam de sensores para detectar obstáculos em estradas sólidas, na construção, mineração e agricultura, os sensores também precisam detectar propriedades materiais. Se uma colheitadeira em operação no campo detectar um obstáculo semelhante a uma vara, será necessário determinar se o objeto é uma vara frágil que a máquina poderá facilmente esmagar ou um tubo de aço perdido que poderá danificar o equipamento e fazer com que precise de reparos. Após essa identificação, a máquina precisará realizar a ação apropriada. Concluir essas tarefas com precisão e rapidez exige poder de computação adicional.

Nesse modelo fundido, os sensores são interconectados em várias ou todas as aplicações no veículo associadas a uma ECU. A maior quantidade de dados sendo processada requer mais largura de banda, e essa largura de banda mais alta requer conectores e cabos que possam suportar o aumento da velocidade, bem como uma rede Ethernet com capacidade de até 1 Gbit por segundo de dados para transmitir informações de forma confiável.

A transição para esses tipos de tecnologias e funções automatizadas traz um desafio inteiramente novo para os engenheiros projetando veículos que funcionem de forma confiável e resistam à passagem do tempo mesmo nos ambientes mais adversos.

Ao tentar atualizar os sistemas de conectividade e as redes em seus veículos, os projetistas de veículos industriais e comerciais podem utilizar a tecnologia de conectores desenvolvida nos últimos anos para o setor automotivo em várias aplicações de dados de alta velocidade. Contudo, os ambientes e desafios enfrentados por veículos comerciais podem ser bem mais difíceis do que aqueles aos quais carros e caminhões leves são submetidos. Em aplicações onde poeira, sujeira, umidade, temperaturas extremas e alta vibração são comuns, é possível usar nossos novos conectores, como o enetSEAL+ selado+ e a Série de Conectores Selados para Serviço Pesado com Inserções MATEnet. Já os conectores enetSEAL+ podem ser usados em aplicações que requerem até 100 MB por segundo de conectividade de dados, enquanto a Série de Conectores Selados para Serviço Pesado com Inserções MATEnet pode ser usada para transferir até 1 gigabit por segundo.

Para manter uma posição competitiva no mercado e se colocar à frente das tendências e funcionalidades de automação que viabilizem segurança, produtividade e sustentabilidade, os projetistas e fabricantes precisam incorporar a Ethernet em todos os seus novos designs. Assim, eles poderão lidar com as exigências crescentes de conectividade de dados. A melhor maneira de fazer isso é consultar, no início do processo, especialistas em engenharia, como os da TE. Nossos profissionais podem indicar a topologia e a tecnologia necessárias para projetar e fabricar componentes inovadores que proporcionem maior sensibilidade e poder computacional, ao mesmo tempo que mantêm a integridade do sinal em condições adversas.