De la seguridad a la autonomía: La conectividad de datos es el motor

La tecnología automotriz avanza con rapidez y los vehículos autónomos suelen dominar los titulares. Sin embargo, hay un avance menos visible que ocurre día a día: la conectividad de datos, que hará realidad los vehículos autónomos, ya mejora la seguridad tanto en carretera como fuera de ella.  

La clave para una operación más segura radica en la capacidad de recopilar grandes volúmenes de datos de alta calidad mediante una amplia gama de sensores, interpretarlos con rapidez y precisión, y distribuir esa información dentro del vehículo donde se requiere. Unos sensores más avanzados y una mayor capacidad de procesamiento ofrecen una mejor visibilidad del entorno del vehículo y esa información facilita la toma de decisiones en tiempo real, tanto por parte de personas como de sistemas automatizados. 

La transición hacia los vehículos autónomos avanza con mayor rapidez en aplicaciones todoterreno que en automóviles de pasajeros. En aplicaciones como la minería o la agricultura, el riesgo que representan otros vehículos es muy bajo y el valor de la autonomía es alto: Los sensores adicionales en la maquinaria de obra pueden detectar más que un solo operador humano, sin los riesgos asociados a la presencia de otros vehículos en el mismo entorno.

A medida que las redes de datos del vehículo evolucionan para distribuir toda la información de los sensores y los componentes con inteligencia artificial mejoran la interpretación y respuesta, el entorno alcanza tal nivel de seguridad que, en algunos casos, la intervención humana representa un mayor riesgo. En los entornos mineros más exigentes, por ejemplo, operar un vehículo de forma autónoma puede ser más seguro que exponer a un operador a esas condiciones.

En entornos más complejos y con mayor riesgo, como carreteras con mucho tráfico, la operación totalmente autónoma llevará más tiempo. Sin embargo, tanto conductores como pasajeros ya se benefician de mejores sensores, de una transmisión de datos más rápida dentro del vehículo y de la capacidad de monitorear y actuar con base en esa información. Aunque aún requieren conducción humana, mejoras como el sistema de advertencia de cambio de carril, el frenado automático y el control de velocidad adaptativo hacen que los vehículos sean más seguros y cómodos de operar. 

La variedad de sensores y el volumen de datos que habilitan funciones de seguridad semiautónomas requieren vehículos capaces de distribuir y procesar información en tiempo real. Afortunadamente, manejar grandes volúmenes de datos con mayor rapidez no es un reto nuevo, y los fabricantes han respondido con topologías de red más complejas derivadas de aplicaciones como centros de datos y manufactura.

El estándar de red CAN, relativamente simple y centralizado, ha sido reemplazado cada vez más por arquitecturas zonales que distribuyen funciones en todo el vehículo. Este enfoque facilita el intercambio de datos de alta velocidad entre zonas, sensores, actuadores y unidades de procesamiento de alto rendimiento.

El flujo de datos dentro de la arquitectura del vehículo requiere componentes que toleran calor, vibración, humedad e interferencia electromagnética. Los fabricantes de automóviles operan bajo estrictas restricciones de diseño en tamaño, peso y costo, por lo que los fabricantes de componentes desarrollan productos que cumplen con requisitos de durabilidad y confiabilidad en formatos que facilitan el ensamble. TE Connectivity ha resuelto las limitaciones de espacio en conectividad de datos de dos formas:  

• Reduciendo el tamaño del componente, como el sistema de conectores coaxiales miniatura MATE-AX, que, a pesar de su tamaño compacto, alcanza un rendimiento de RF de hasta 9 GHz
• Integrando componentes en una sola solución híbrida, como el conector híbrido modular NET-AX+, que incorpora conectividad de datos coaxial, así como conexiones de señal y potencia en un solo ensamble

Además de mejorar la seguridad y la autonomía, los datos también optimizan la experiencia de uso del vehículo en otros aspectos. Por ejemplo, los estándares de mantenimiento han cambiado, especialmente en vehículos eléctricos donde ya no se requieren servicios frecuentes como cambios de aceite.

En su lugar, el diagnóstico remoto alertará a conductores y operadores sobre fallas antes de que generen tiempos de inactividad, y además eliminará la necesidad de programar mantenimiento rutinario. En otras palabras, el mantenimiento se convierte de periódico y rutinario a predictivo y preventivo.

A medida que más sistemas del vehículo se controlan mediante software, las mejoras hechas de manera remota en las plataformas del vehículo aumentan la comodidad para conductores y pasajeros. Asimismo, el control de los sistemas del vehículo mediante un teléfono inteligente y los comandos de voz transforman la interacción de conductores y pasajeros con el vehículo. Los sistemas de infoentretenimiento con audio de mayor resolución, distribuido a través de más bocinas, también mejoran la experiencia.

Las nuevas arquitecturas centradas en datos seguirán abriendo oportunidades para que los fabricantes de vehículos mejoren la experiencia de conducción.

Los fabricantes de vehículos siguen impulsando mejoras en la velocidad y la confiabilidad en la transmisión de datos para mejorar la seguridad y habilitar nuevas funciones. Con los recientes cambios en las estructuras de red dentro del vehículo y la proliferación de sensores de alta calidad, nuevas funciones se integran con mayor rapidez en cada nueva versión del vehículo.

A medida que el software se vuelve más sofisticado y las funciones se multiplican, la base de la topología con nodos es poco probable que cambie significativamente. En su lugar, el camino a seguir implica aumentar la capacidad de esos nodos e incorporar mayor capacidad de procesamiento para manejar el creciente volumen de datos que estos vehículos deben procesar.

Por ejemplo, las tecnologías de vehículo a todo (V2X), que permiten la interacción entre vehículos y otros dispositivos inteligentes, aún se encuentran en etapas iniciales. Esto podría cambiar a medida que la capacidad de suministrar los datos necesarios para su funcionamiento se vuelve realidad. Aplicaciones como la optimización de flotillas en tiempo real (administración de la operación de múltiples vehículos para mejorar la eficiencia de rutas, consumo de combustible, tiempos de entrega, etc.) podrían desarrollarse más rápido en este entorno. Los vehículos definidos por software y con mejoras continuas ya están en el mercado y su número seguirá en aumento.

Al mismo tiempo, la mejora en la seguridad seguirá avanzando. En el corto plazo, las funciones que monitorean la atención del operador mediante la medición de la frecuencia de parpadeo o cambios en la dirección, aceleración o frenado podrían ayudar a mantener mayor control —y más vehículos— en operación en carretera, campo, obra o mina. Con el tiempo, la nueva conectividad en vehículos integrará suficientes funciones de seguridad para que la intervención del conductor deje de ser necesaria y los vehículos autónomos se conviertan en una realidad ampliamente aceptada.