Concevoir l’avenir connecté
Grâce aux capteurs, aux connecteurs miniaturisés, aux antennes intégrées et aux câbles allégés, les ingénieurs conçoivent des systèmes d’infodivertissement de nouvelle génération pour les conducteurs, les passagers et les piétons.
Les systèmes d’infodivertissement contribuent depuis longtemps à rendre nos expériences quotidiennes – dans les voitures, les avions, les ascenseurs et les espaces publics – plus agréables, grâce à un accès pratique à la musique, aux films et à d’autres contenus de divertissement. À mesure que les matériels et les logiciels ont évolué, ces systèmes ont permis un accès plus simple que jamais à nos films, livres et magazines préférés, ainsi qu’à des informations de voyage essentielles telles que les changements d’horaires, les conditions de trajet et les mises à jour de destination.
Aujourd’hui, ces systèmes intègrent de plus en plus de composants électroniques robustes assurant une connectivité fiable des données, de l’alimentation et des signaux. Ces composants permettent de faire évoluer la technologie au-delà du simple concept de plateforme d’information et de divertissement pour en faire un élément essentiel des architectures intégrées aux appareils, aux machines et aux réseaux qui transforment notre manière de voyager, de vivre et de communiquer.
Pour répondre aux attentes mondiales croissantes en matière d’intégration technologique, les ingénieurs appliquent les principes de l’Internet des objets (IoT) afin de renforcer la connectivité de bout en bout. Pour y parvenir, ils développent des systèmes à large bande passante et à faible latence capables de fonctionner de manière fiable dans des environnements à températures variables et soumis à de fortes vibrations : voitures et avions connectés, camions longue distance, trains, infrastructures de bâtiments et environnements urbains. À l’avant-garde de cette évolution se trouvent les applications d’infodivertissement de nouvelle génération.
La génération actuelle de systèmes d’infodivertissement avancés intègre des connecteurs miniaturisés et des fibres optiques allégées. Les systèmes les plus avancés intègrent des antennes embarquées compatibles 5G ainsi que des capteurs multifonctions destinés à l’acquisition et à l’exploitation des données. Ces composants électroniques permettent aux ingénieurs de concevoir des systèmes d’infodivertissement à large bande passante et à fonctionnement continu.
Grâce aux composants dédiés à la connectivité de données haut débit, les ingénieurs pourront bientôt développer des interfaces hautement interactives affichant des visualisations 3D complexes intégrant des informations en temps réel, des contenus à la demande et de l’intelligence artificielle. À mesure que les technologies d’intégration des données évoluent, ces systèmes pourraient offrir des expériences numériques immersives transformant les espaces physiques et permettant des expériences multiscreens dynamiques grâce aux technologies audiovisuelles intelligentes (A/V), ainsi qu’aux dispositifs mobiles de réalité virtuelle (VR) et de réalité augmentée (AR).
En rendant les systèmes d’infodivertissement plus intelligents et en les intégrant au cœur des écosystèmes technologiques hyperscale, ces composants peuvent transformer notre manière de communiquer et favoriser le développement de technologies efficaces et toujours actives, capables de rendre possibles la détection dynamique, les interactions holographiques et les fonctions prédictives.
Aujourd’hui, chez TE Connectivity (TE), nous concevons et fabriquons une large gamme de composants robustes, allégés et miniaturisés destinés à accélérer les flux de données, protéger et gérer la distribution d’énergie et améliorer la qualité des signaux. En collaborant avec des fabricants du monde entier, de toutes tailles, nous aidons les ingénieurs à accélérer l’innovation des systèmes d’infodivertissement capables de fonctionner plus rapidement et en continu, tout en réduisant la consommation d’énergie et en offrant des performances haute définition avec des fonctionnalités étendues. Pour réussir cette transformation tout en créant de nouvelles opportunités commerciales, il est essentiel de comprendre quels composants électroniques permettent d’assurer une connectivité robuste de bout en bout dans les systèmes d’infodivertissement de nouvelle génération et d’intégrer ces systèmes au cœur des architectures des écosystèmes technologiques.
Tout commence par l’évaluation du volume de données que le système devra gérer. Cette analyse déterminera quels composants électriques et mécaniques – connecteurs, capteurs, câbles, antennes et autres – seront nécessaires pour atteindre les niveaux de bande passante et de vitesse requis afin d’assurer le bon fonctionnement et la protection efficace du système d’infodivertissement, notamment dans des écosystèmes technologiques complexes tels que les avions, les tours de bureaux et les environnements urbains.
Par exemple, pour améliorer les performances du Power over Ethernet (PoE – ou Alimentation électrique par câble Ethernet) dans les avions et les trains, les câbles à paires torsadées (paires différentielles) constituent la meilleure solution, car ils représentent la base de toutes les méthodes de câblage Ethernet. Grâce aux câbles à paires torsadées, les ingénieurs peuvent réduire efficacement les interférences de diaphonie (XT) entre les conducteurs internes ainsi que la diaphonie externe (AXT) entre les conducteurs externes, tout en augmentant les capacités PoE grâce à la transmission simultanée de l’alimentation et des données. Cela permet de réduire la quantité de câblage utilisée, une solution simple pour diminuer la taille et le poids globaux du système – et donc les coûts d’exploitation – tout en fournissant suffisamment de puissance pour répondre aux charges électriques plus élevées nécessaires aux fonctionnalités étendues.
Un autre choix essentiel consiste à déterminer s’il faut utiliser des câbles blindés ou non. Déterminer la meilleure solution n’est possible qu’après une analyse complète des exigences de protection du système contre les interférences électromagnétiques (EMI). Cela implique de connaître l’environnement d’utilisation du câble, son mode d’intégration ainsi que son impact sur la fiabilité, la durée de vie, la taille et le poids globaux du système, sans oublier les performances thermiques et vibratoires. L’utilisation du bon type de câble au bon endroit permet d’obtenir un système à la fois léger et robuste, facile à installer et capable d’assurer des performances fiables à long terme, sans interruption de service imprévue ni maintenance excessive.
Une fois le câble approprié sélectionné, les ingénieurs doivent choisir avec soin la configuration des connecteurs afin de garantir des connexions fiables et répétables entre les commutateurs et les équipements terminaux. Pour cela, il est essentiel de bien comprendre les différences entre les connecteurs. Par exemple, les connecteurs RJ45 sont couramment utilisés pour établir des connexions Ethernet sur les ordinateurs personnels. Cependant, dans les applications soumises à de fortes vibrations, les systèmes d’infodivertissement nécessitent des composants plus robustes. Deux solutions fiables sont les connecteurs M12 robustes et les connecteurs M8 compacts et polyvalents. Tous deux disposent d’un filetage permettant un verrouillage sécurisé des connexions et sont conçus avec des configurations normalisées de broches et de contacts – également appelées codages – afin d’assurer des connexions sécurisées indispensables à des communications continues et haute définition dans les camions longue distance ainsi que dans les trains régionaux et transcontinentaux. Nos connecteurs M12 et M8 sont également conçus pour répondre à des exigences strictes en matière de sécurité, notamment concernant les faibles émissions de fumée et la toxicité, et sont fabriqués pour résister aux chocs, aux vibrations, à la pollution, ainsi qu’aux températures extrêmes et à l’humidité.
À mesure que les réseaux 5G seront déployés dans les prochaines années et que les normes du secteur continueront de se structurer, cette technologie permettra au minimum des communications d’appareil à appareil offrant un accès plus rapide et plus performant aux informations. Plus important encore, elle pilotera une évolution numérique favorisant des réseaux flexibles capables d’intégrer davantage de technologies. Les antennes embarquées dédiées aux communications 5G constituent l’épine dorsale de cette évolution.
Disponibles en versions standard ou personnalisées, ces technologies embarquées offrent aux OEM la possibilité de créer des communications à ultra-faible latence entre les équipements connectés en réseau. À mesure que davantage de technologies deviennent compatibles IoT et que des milliers d’appareils et de systèmes se connectent simultanément à des vitesses extrêmement élevées, les ingénieurs devront anticiper l’impact des réseaux 5G sur la transmission des données. Ils devront également comprendre comment la 5G permet d’atteindre une latence de bout en bout ultra-faible – et comment cela influencera la compétitivité des OEM ainsi que celle de leurs clients, notamment les constructeurs automobiles, les compagnies aériennes, les sociétés de transport routier et de bus, les autorités de transport, les propriétaires de grands bâtiments et les municipalités.
L’utilisation d’antennes 5G déterminera les performances globales des systèmes d’infodivertissement en matière de signal et d’alimentation. Afin d’atteindre les vitesses souhaitées tout en réduisant les coûts à long terme, certains ingénieurs développent des radios capables de fonctionner dans les bandes 15 GHz. L’un des défis majeurs pour atteindre les performances attendues vient du fait que les antennes embarquées sont souvent considérées, à tort, comme des composants passifs autonomes comparables à des résistances ou des condensateurs.
Dans les technologies d’infodivertissement, il est essentiel de comprendre que l’ensemble du système peut faire partie intégrante de l’antenne et que tout matériau ou composant – proximité de l’élément rayonnant, conception du plan de masse ou présence de sources de bruit dans la bande – peut influencer les performances de l’antenne. Cela implique d’adopter une nouvelle approche avec l’antenne dès le début du projet et de collaborer avec des experts disposant d’une solide expérience dans le développement d’antennes embarquées. Tout commence par la compréhension du niveau d’intégration système attendu aujourd’hui par les utilisateurs.
Découvrez comment nous aidons nos clients à développer les infrastructures Internet et les architectures 5G, notamment grâce aux stations de base et aux systèmes d’antennes de nouvelle génération.
Dans cet épisode, Felisa Chuang (Responsable produit, solutions RF) explique le rôle des technologies sans fil sur le marché de l’IoT.
Chez TE, nos experts en antennes comprennent les tendances qui façonnent la connectivité avancée. Ils analysent en permanence l’impact de l’augmentation attendue du trafic sans fil sur le spectre limité des fréquences disponibles et étudient comment les antennes embarquées peuvent rendre les voies de transmission plus efficaces et plus répétables, à mesure que l’efficacité spectrale devient un enjeu critique de conception. Développer une solution d’antenne adaptée aux communications 5G nécessite une nouvelle approche des défis de conception, en intégrant la conception des antennes dès les premières phases du développement.
Cette approche s’applique également à la conception des capteurs. En définissant dès le début de la conception ce que le système devra mesurer et détecter, ainsi que la manière dont il exploitera les volumes massifs de données collectées pour accroître l’autonomie, les ingénieurs peuvent éviter des modifications tardives nécessitant des ajustements complexes et coûteux.
En déterminant dès le départ les fonctionnalités technologiques requises, les ingénieurs peuvent sélectionner les solutions de connectivité – câblage, connecteurs, antennes et capteurs – nécessaires pour intégrer davantage d’innovation et d’intégration dans leurs conceptions. Ce type d’approche permettra des communications machine à machine (M2M) et des réseaux Vehicle-to-Everything (V2X) plus robustes. Elle aidera les fabricants à créer davantage de valeur et à dépasser les attentes du marché en matière de performances d’infodivertissement dans les voitures, les avions, les camions et les bus, les trains, ainsi que dans les bâtiments à forte fréquentation et les espaces publics.
Grâce à notre vaste gamme de composants électroniques – incluant des connecteurs haut débit, des capteurs innovants, des solutions de fibre optique allégées et des boîtiers miniaturisés – les ingénieurs peuvent augmenter les vitesses réseau des systèmes d’infodivertissement et rendre possibles l’intégration des données en temps réel, une agrégation de données plus avancée et la gestion autonome de technologies complexes.
Au cours de la dernière décennie, les systèmes d’infodivertissement automobiles ont évolué afin d’offrir aux conducteurs et aux passagers un accès rapide et intuitif à des informations apportant un niveau inédit de confort, de sécurité et de communications sans fil embarquées. Cette évolution est rendue possible grâce à des composants électroniques plus compacts et plus légers assurant une connectivité de données et d’alimentation haut débit et haute densité. Ces solutions permettent aux ingénieurs de développer des architectures robustes favorisant de plus en plus les communications V2X et le cloud computing. Atteindre ce niveau de performance représente un véritable défi, notamment à mesure que les constructeurs développent des véhicules dotés d’infrastructures de plus en plus complexes, incluant des groupes motopropulseurs haute puissance. La convergence croissante entre ces deux technologies émergentes – connectivité accélérée des données et électrification – nécessite des solutions capables de réduire les interférences électromagnétiques (EMI) afin de garantir les performances élevées des systèmes d’infodivertissement et de sécurité dépendants des données. L’une des solutions consiste à utiliser des technologies de connectivité de données optiques.
Des antennes type aileron de requin aux futures architectures 5G, découvrez comment TE a fait évoluer les technologies d’antennes pour transformer les véhicules en réseaux connectés. (Anglais)
Lors de la conception des architectures de connectivité de données d’un véhicule – qu’il soit équipé d’un moteur thermique ou électrique – les ingénieurs commencent par répondre à plusieurs questions essentielles :
Pour augmenter le volume et la vitesse de transmission des données dans le véhicule, les ingénieurs peuvent multiplier les interconnexions dans l’ensemble de l’architecture, ce qui accroît la taille des paquets de données et nécessite donc des capacités de bande passante élevées. L’Automotive Ethernet offre le meilleur compromis coût/performance pour atteindre cet objectif, mais nécessite une solution de connectique intelligente offrant flexibilité, gain de place et performances adaptées aux différents niveaux d’exigences de CEM. Notre système de connectique Ethernet automobile miniaturisé MATEnet offre la fiabilité, la rentabilité, l’évolutivité et l’automatisation requises, tout en garantissant la robustesse, la flexibilité et la réduction de poids nécessaires à une connectivité performante dans l’ensemble du véhicule.
Avec l’intégration des applications ADAS (Advanced Driver Assistance Systems) axées sur la sécurité, les flux de données vers le cloud augmentent via les caméras, les antennes, l’environnement extérieur et les connexions haut débit mobiles. Cette évolution entraîne une augmentation continue des vitesses de transmission des données. L’optimisation de cette connectivité nécessite des canaux de transmission RF (radiofréquence) pour les technologies de connectivité coaxiale et différentielle.
Notre gamme de connecteurs MATE-AX est conçue pour les transmissions de données haut débit dans les solutions asymétriques. Elle offre des performances RF jusqu’à 20 GHz. Cette solution permet également de réduire l’encombrement afin de répondre aux contraintes actuelles d’intégration automobile. Les performances électriques répondent aux exigences d’intégrité du signal au niveau des composants et des segments de liaison, ainsi qu’aux exigences de CEM. Nos câbles coaxiaux sont ainsi conçus pour les liaisons de sécurité nécessitant des performances RF élevées.
À l’avenir, les prochaines générations d’applications de conduite autonome de niveaux 4 et 5 nécessiteront de nouvelles solutions électriques et optiques. Celles-ci incluront notamment des connecteurs DWG (Dielectric Wave Guide) capables de prendre en charge des débits de transmission supérieurs à 24 Gbit/s. Chez TE, nous développons continuellement notre portefeuille de solutions de connectivité de données afin de répondre aux exigences des fabricants en matière de fonctionnalités, de sécurité, de types de liaison, de puces et de câbles, ainsi qu’aux normes du secteur et aux spécifications des OEM et des équipementiers de rang 1.
L’intégration de différents types de capteurs dans le véhicule permet aux ingénieurs de développer davantage de fonctions d’autonomie et d’intelligence artificielle au sein du réseau embarqué. En assurant l’acquisition et l’exploitation des données, les capteurs permettent au véhicule de transmettre un large volume d’informations entre les différents systèmes embarqués, ainsi qu’avec d’autres véhicules et les infrastructures routières. Pour y parvenir efficacement, les ingénieurs doivent comprendre les types de données que les capteurs peuvent traiter :
Afin de répondre à la demande des consommateurs pour des véhicules particuliers plus sûrs et mieux connectés, les constructeurs adoptent de plus en plus des solutions de connectivité capables de réduire le poids des systèmes critiques et de prendre en charge des communications robustes et haute définition. Ces solutions permettent d’accélérer les flux de données, de réduire la consommation électrique et d’améliorer la qualité des signaux afin d’offrir davantage de fonctionnalités pilotées par les données, notamment les systèmes ADAS, la détection des piétons (PD) et la détection de voie (LD).
Cette efficacité fait de la connectivité des données un élément central des architectures robustes aussi bien dans les véhicules thermiques que dans les véhicules électriques. Les systèmes d’infodivertissement deviennent ainsi une composante de plus en plus essentielle de l’écosystème technologique des véhicules, en permettant aux voitures de communiquer avec d’autres véhicules, les infrastructures routières et les réseaux de communication.
Pour assurer le fonctionnement de ces systèmes critiques, les ingénieurs privilégient des composants allégés et miniaturisés capables d’accélérer les transmissions de données, de réduire la consommation d'énergie et d’améliorer la qualité des signaux.
Dans les avions, les systèmes d’infodivertissement – également appelés Inflight Entertainment (IFE) dans l’industrie aéronautique – contribuent depuis des décennies à améliorer l’expérience des passagers. Aujourd’hui, ces systèmes permettent de plus en plus aux voyageurs de rester connectés au monde, où qu’ils se trouvent. Pour les compagnies aériennes, cela représente une opportunité de renforcer la fidélisation en devenant une partie intégrante du quotidien de leurs clients. Pour les ingénieurs, cela implique de concevoir des solutions de connectivité robustes et intégrées capables d’assurer des communications haute définition et haut débit dans des formats toujours plus compacts et plus denses, sans interruption due aux vibrations extrêmes ni aux variations de température. Atteindre ce niveau de connectivité dans un environnement où l’espace est limité et où le poids influence directement la consommation d'énergie et les coûts d’exploitation implique de faire de l’infodivertissement un élément majeur d’un système avionique déjà complexe.
Les avions modernes sont aujourd’hui capables de collecter et de partager de grandes quantités de données afin d’améliorer la sécurité, le confort et les performances globales. Les ingénieurs poursuivent également l’électrification des avions en remplaçant progressivement les commandes mécaniques par des interfaces électroniques. Par exemple, les données en vol permettent aux pilotes de surveiller plus facilement et de gérer plus efficacement les systèmes critiques de l’avion. Cette évolution est rendue possible grâce aux avancées des technologies de connectivité aéronautique, notamment les connecteurs modulaires haut débit DEUTSCH DMC-M et série 369 de TE, les capots arrières, les solutions de câblage et de fils, les conducteurs cuivre haut débit, l’Ethernet et la fibre optique.
Grâce à ces composants électroniques, les ingénieurs peuvent intégrer de nouvelles fonctionnalités avancées dans les systèmes aéronautiques. Cela permet également aux constructeurs aéronautiques de développer de nouvelles sources de valeur autour des technologies embarquées.
Afin d’accroître l’électrification des systèmes critiques, les ingénieurs intègrent davantage de composants électroniques – capteurs, connecteurs, relais et fibres optiques – dans l’ensemble de l'avion. Par exemple, dans les années 1980, l’électronique représentait environ 10 % du coût total des avions construits contre près de 40 % pour les appareils actuels. Avec une telle densité technologique à bord, les ingénieurs doivent relever un défi majeur : Fournir suffisamment d’énergie pour alimenter tous ces systèmes tout en réduisant la taille et le poids des équipements électroniques.
L’objectif consiste à améliorer l’efficacité globale, la vitesse et les coûts d’exploitation. Pour cela, les ingénieurs utilisent des composants plus petits et plus légers, capables de fonctionner à des vitesses plus élevées et d’assurer une fiabilité maximale dans les environnements les plus exigeants : températures extrêmes, fortes vibrations, exposition aux éléments, perturbations EMI et impacts de foudre.
Afin d’améliorer l’expérience en vol, les ingénieurs recherchent de plus en plus de possibilités d’intégrer davantage de composants électroniques – notamment des capteurs – dans les avions. Les données issues des capteurs sont généralement transmises vers la baie électronique de l’avion, située à l’avant de l’appareil. La baie électronique constitue le centre névralgique du réseau principal de divertissement en vol ainsi que de l’électronique centrale de l’avion, où les données sont collectées, traitées puis distribuées dans tout l'avion et aux passagers.
Les câblages électriques et optiques de ces systèmes, y compris les alimentations de l’avion, passent généralement dans les espaces supérieurs ou sous le plancher avant d’être raccordés aux écrans plafonniers et aux sièges individuels, selon la configuration de l’appareil et l’architecture du système d’infodivertissement. Ce réseau complexe de technologies embarquées et connectées en Wi-Fi permet aux passagers d’accéder à de nombreux services directement depuis leur siège.
La mise en œuvre d’un système Wi-Fi embarqué représente un défi particulier, car ces systèmes reposent sur des antennes généralement installées sur le dessus ou sous le fuselage de l’avion. Pour assurer une connectivité cloud, les antennes doivent être reliées soit à un satellite, soit à une station cellulaire terrestre. Malgré l’apparente connectivité sans fil, il est important de rappeler que ce Wi-Fi n’est pas entièrement sans fil : les données collectées transitent souvent par les serveurs centraux embarqués dans l’avion avant d’être distribuées via des composants cuivre et fibre optique haut débit connectés aux points d’accès sans fil de la cabine (CWAP).
Pour améliorer la fiabilité de ces systèmes, les ingénieurs développent des architectures robustes de connectivité boîtier à boîtier. Les câbles en cuivre sont traditionnellement utilisés pour les liaisons nécessitant des vitesses relativement faibles sur de courtes distances. Cependant, avec la demande croissante en débits de données élevés, les ingénieurs adoptent progressivement des connexions plus rapides. Cela crée un défi important : à mesure que les vitesses d’entrée/sortie augmentent, il devient plus complexe de gérer l’intégrité des signaux et l’alimentation qu’avec des signaux basse vitesse.
Par exemple, avec des vitesses de connectique plus élevées, il devient plus difficile de maîtriser les pertes de réflexion, les pertes d’insertion, la diaphonie et d’autres phénomènes susceptibles de dégrader les signaux. Même si un système de câblage idéal ne comporterait aucune connexion intermédiaire entre les boîtiers, les contraintes réelles de production et de modularité imposent l’intégration de connecteurs dans les réseaux de transmission.
Répondre à ces défis implique de concevoir les systèmes en tenant compte de quatre paramètres clés : le poids, la distance, la vitesse et l’intégrité des signaux. Pour les systèmes d’infodivertissement devant assurer des communications haut débit et haute définition sur de longues distances, les ingénieurs intègrent des solutions fibre optique dans les architectures de dorsale réseau. Et à mesure que les liaisons Ethernet 10G – voire supérieures – se généralisent, la fibre optique offrira le niveau de fiabilité nécessaire aux systèmes d’infodivertissement aéronautiques de nouvelle génération. Ces technologies ouvrent également la voie à des concepts permettant de rendre les aéroports plus intelligents. Elles permettront de créer des interfaces plus interactives et des expériences numériques immersives intégrant des visualisations 3D en temps réel, des contenus à la demande et de l’intelligence artificielle.
Chez TE, nos ingénieurs collaborent étroitement avec les constructeurs aéronautiques afin de concevoir des systèmes d’infodivertissement haute densité capables d’assurer la connectivité continue attendue par les voyageurs, les pilotes, les compagnies aériennes et l’ensemble du secteur aéronautique.
Nos composants électroniques sont conçus pour intégrer davantage de fonctionnalités compatibles IoT dans les transports de masse.
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Dans les véhicules lourds tels que les autocars, les trains transcontinentaux et les camions longue distance, les conducteurs et les passagers s’appuient sur des systèmes de données haut débit et haute fréquence – comme dans les voitures et les avions – afin d’accéder rapidement et facilement à des données précises, sans interruption ni délai. Pour répondre aux exigences élevées de performance des véhicules lourds, ces systèmes de connectivité de données sont de plus en plus conçus avec des composants électroniques robustes capables d’offrir une connectivité de données haute définition et faible latence, prenant en charge des performances audio et vidéo à large bande passante.
Pour rendre cela possible, les fabricants utilisent ces composants – capteurs multifonctions, connecteurs robustes, câbles fibre optique et câbles préassemblés renforcés – afin d’intégrer une connectivité plus dynamique. Cette approche favorise l’innovation dans les écrans interactifs, les architectures électriques intégrées et les réseaux multimédias haut débit. Lorsque les capteurs collectent et mesurent des données sur les conditions routières et l’état du véhicule, puis les affichent sur des écrans interactifs, les conducteurs disposent rapidement d’informations en temps réel pour conduire leur véhicule. Les passagers bénéficient quant à eux d’un accès simple aux informations en temps réel pour travailler, faire des achats, regarder des films et partager leurs expériences sur les réseaux sociaux, directement depuis leur siège.
Cette technologie permet non seulement un accès simple aux informations, mais automatise aussi la connectivité des données dans les systèmes de surveillance des angles morts, des conditions routières et des performances moteur. Ce niveau d’intégration permet au véhicule de communiquer de manière fiable avec les appareils des passagers, les autres véhicules, les réseaux de transport et les infrastructures routières et ferroviaires, comme les postes de péage, les lampadaires intelligents et les gares. À l’intérieur des véhicules, cette technologie alimente les caméras qui détectent les conducteurs somnolents, surveillent l’activité des passagers et gèrent les systèmes audio et environnementaux afin d’offrir une expérience de voyage confortable et agréable. Cette technologie, ainsi que l’approche IoT qui la rend possible, étend la connectivité des données aux gares routières, aux dépôts de camions et aux gares ferroviaires.
Pour les constructeurs, le défi consiste à trouver des composants capables d’assurer des connexions haut débit fiables dans des ensembles haute densité destinés aux véhicules lourds. Par exemple, les protocoles de bus CAN existants, comme SAE J1939, n’offrent pas les vitesses de transmission ni les mises à jour en temps réel nécessaires au bon fonctionnement d’un système d’infodivertissement robuste. Chercher à innover avec des composants électroniques conventionnels peut aussi augmenter fortement le poids global du véhicule et nécessiter davantage d’espace pour intégrer des composants supplémentaires, ce qui accroît la consommation d’énergie et multiplie les risques de dysfonctionnement. Cela peut surcharger les systèmes critiques et provoquer des pannes imprévues qui augmentent les coûts d’exploitation.
Pour obtenir des bandes passantes plus larges dans les véhicules lourds, les ingénieurs ont besoin de solutions LVDS (Low Voltage Differential Signaling) et Ethernet, comme les nouvelles solutions 100Base-T1 ou 1000Base-T1. Celles-ci réduisent les coûts de câblage et augmentent les vitesses de transmission afin de prendre en charge des systèmes en temps réel très précis, comme les réseaux embarqués modernes dans le secteur ferroviaire. Pour atteindre cet objectif dans les véhicules lourds, il faut des composants électriques robustes et résistants à l’usure, capables de soutenir les performances du système et de répondre aux exigences EMI/CEM ainsi qu’aux exigences feu et fumée, particulièrement importantes dans le secteur ferroviaire.
Aujourd’hui, la connectivité avancée intègre davantage de technologies compatibles IoT dans le transport lourd. Elle permet d’intégrer de manière fluide les systèmes d’infodivertissement dans le véhicule afin d’améliorer l’expérience de conduite et de voyage. Pour cela, il faut des composants électroniques conçus pour résister aux températures élevées et aux fortes vibrations du transport lourd longue distance.
Nos capteurs de température, de pression et d’humidité détectent et mesurent les données essentielles permettant aux conducteurs de surveiller facilement les performances du véhicule, les conditions routières et le chargement.
Nos systèmes de connectique prennent en charge les diagnostics et les interventions préventives. Dans les bus en particulier, nos connecteurs RF permettent la télémétrie, les systèmes de vision panoramique et le cloud computing.
Dans les voitures ferroviaires, nos connecteurs Multiple Unit (MU) fournissent un point de connexion unique et efficace pour transmettre 27 commandes de données dans tout le train. Toujours pour le ferroviaire, alors que les réseaux de données des équipements progressent plusieurs fois plus vite que le marché ferroviaire lui-même, nos solutions M12 répondent à plusieurs défis de conception : Nos connecteurs M12 offrent d’innombrables combinaisons avec des câbles spécifiques aux clients ou des câbles prédéfinis de longueurs variables. Nos câbles préassemblés M12 favorisent la numérisation des systèmes de communication de données ferroviaires en prenant en charge des débits jusqu’à 10 Gbit/s. Nos commutateurs Ethernet M12, conçus avec une alimentation d’entrée redondante et un bypass optionnel pour assurer des performances réseau continues, prennent en charge des débits jusqu’à 1 Gbit/s et fonctionnent comme des nœuds réseau, en fournissant des ports de connexion à des équipements tels que les caméras CCTV, les systèmes d’information passagers, les capteurs, l’éclairage, le chauffage, la ventilation, la climatisation et bien plus encore.
Utilisés pour intégrer les systèmes d’infodivertissement dans l’architecture technologique des véhicules de transport lourd, ces composants augmentent la capacité du système sans compromettre l’intégrité des signaux, le débit de données ni les performances d’alimentation.
Dans les villes du monde entier, les propriétaires de bâtiments et les municipalités installent des systèmes d’infodivertissement interactifs qui connectent les personnes à des informations dynamiques et créent des expériences numériques enrichissant le quotidien. Ces systèmes sont également essentiels pour augmenter le taux d’occupation, améliorer les opérations et optimiser l’expérience globale dans les espaces publics.
Les systèmes d’infodivertissement de nouvelle génération pourraient aider les utilisateurs à interagir avec leur environnement, en exploitant pleinement le potentiel d’une connectivité permanente pour intégrer les données partout, de manière robuste.
Bien qu’ils soient souvent très proches des systèmes d’infodivertissement utilisés dans les voitures, les avions et les véhicules de transport lourd, ces systèmes servent de colonne vertébrale aux réseaux d’information complexes des villes intelligentes et des bâtiments intelligents. Cette technologie peut prendre en charge les systèmes de sécurité, l’éclairage LED, le stationnement intelligent et la gestion du trafic. Une fois intégrés, ces systèmes peuvent contribuer à améliorer l’efficacité énergétique globale, réduire les embouteillages et renforcer le contrôle opérationnel. Les limites actuelles de ces systèmes d’infodivertissement résident dans leur capacité à exploiter pleinement le potentiel d’une connectivité permanente pour intégrer les données partout, de manière robuste. Il faut donc trouver une meilleure façon de transmettre aux utilisateurs des informations sur leur environnement, en s’appuyant sur les innovations liées à la réalité augmentée (AR) et à la vidéo en temps réel diffusée directement sur les smartphones, les écrans vidéo et les bornes interactives.
Dans un espace public entièrement connecté et un bâtiment intelligent, les utilisateurs pourraient bénéficier d’un accès dynamique presque illimité à une large gamme de contenus vidéo, textuels et audio, y compris des données environnementales et des informations personnalisées diffusées sur des réseaux haut débit à faible latence, afin d’améliorer les infrastructures et l’orchestration des données.
| Infrastructure numérique (Réseau haut débit à ultra-faible latence) |
Les architectures réseau des appareils sans fil et cellulaires devraient évoluer fortement au cours des prochaines années. Une part croissante du calcul sera effectuée en périphérie afin de réduire la latence réseau, dans un monde de plus en plus dépendant de la connectivité IoT et des possibilités qu’elle offre. Aujourd’hui, de nombreuses villes ne disposent pas encore des réseaux haut débit à faible latence nécessaires pour connecter simultanément un grand nombre d’appareils de manière fiable et fluide.
À mesure que les réseaux 5G seront déployés, ils pourraient permettre à davantage d’appareils de fonctionner ensemble, afin que les utilisateurs puissent interagir avec leur environnement par plusieurs canaux simultanément. Pour y parvenir, les entreprises de technologies, les propriétaires de bâtiments et les municipalités devront trouver de nouvelles façons de prendre en charge des communications plus robustes. Cela pourrait passer par des systèmes d’infodivertissement plus compacts et plus denses, capables d’assurer une connectivité de données réellement autonome, comme dans les voitures, avec la capacité d’évoluer dans différents environnements soumis à des conditions changeantes et de communiquer rapidement et simultanément avec d’autres technologies, notamment les véhicules, les bâtiments, les feux de circulation, etc.
Chez TE, nos ingénieurs collaborent étroitement avec des start-up et des leaders industriels afin d’intégrer la connectivité 5G dans des technologies qui améliorent notre quotidien, font passer de nouveaux concepts de la conception à la mise en œuvre concrète et repoussent les limites du calcul et du traitement des données en périphérie.
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| Orchestration des données |
Les réseaux 5G offriront des débits multigigabit et une capacité massive sur de courtes distances, créant un environnement propice à de nouveaux cas d’usage. Pour exploiter cette capacité, les municipalités et les propriétaires de bâtiments devront repenser leurs architectures technologiques afin de tirer parti d’une orchestration intelligente des données.
Le principal défi des ingénieurs consiste aujourd’hui à extraire, traiter, analyser et mettre à jour les données IoT de manière efficace. De nombreux cas d’usage montrent que la communication avec le cloud n’est pas toujours pertinente. Par exemple, si un véhicule autonome dépend d’une étape de traitement dans le cloud pour fonctionner, une défaillance de connexion pourrait compromettre la sécurité des passagers. Dans ce contexte, la latence réseau pourrait rendre les données collectées obsolètes au moment où elles sont traitées et renvoyées.
Dans un réseau 5G, les machines devront pouvoir accélérer le transfert des données entre les appareils, la périphérie et le cloud. Seule une stratégie efficace d’orchestration et de gestion des données permettra à un réseau 5G d’offrir la capacité nécessaire pour rendre les villes et les bâtiments véritablement « intelligents ».
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Concevoir des systèmes d’infodivertissement pour les environnements urbains et les bâtiments exige d’aller au-delà de la conception des boîtiers, en se concentrant sur la manière dont ces réseaux s’intègrent dans des écosystèmes technologiques très vastes et complexes. Cela implique d’étudier comment les satellites géosynchrones peuvent faire progresser la transmission des données, par exemple en améliorant les systèmes de navigation dans les villes intelligentes.
La connectivité avancée peut permettre aux satellites de jouer un rôle dans les communications 5G et la connectivité IoT. Dans les satellites, nos capteurs de température qualifiés pour l’espace surveillent la température des composants exposés au rayonnement solaire, côté chaud, ainsi qu’au côté sombre des satellites, côté froid, afin de garantir des performances haut débit efficaces. Nos capteurs de position LVDT contrôlent avec une grande précision la position des micropropulseurs, qui contrôlent et maintiennent à leur tour la position du satellite au-dessus de la Terre.
Chez TE, nos ingénieurs travaillent avec des entreprises de toutes tailles, des leaders industriels aux entrepreneurs technologiques, pour les aider à créer des opportunités d’intégration de nouvelles technologies – intelligence artificielle, processus autonomes, suivi de tout, partout – dans des systèmes d’infodivertissement rendant l’information plus accessible, partout où les utilisateurs voyagent, vivent et travaillent.
Avec la 5G et l’IoT de plus en plus présent dans notre quotidien, la demande mondiale en technologies intégrées devrait continuer d’augmenter. Pour les fabricants, plusieurs défis doivent encore être relevés avant que les possibilités d’innovation ne deviennent réalité. Par exemple, à mesure que les vitesses augmentent dans toutes les parties numériques de la 5G, la consommation d’énergie augmentera proportionnellement, tout comme les coûts globaux.
Et avec la multiplication des technologies compatibles IoT, les ingénieurs devront déterminer comment ces nouvelles technologies, dotées de multiples fonctions de détection, peuvent traiter les informations assez rapidement, efficacement et utilement pour rendre l’acquisition de données hyperscale exploitable par les machines, les réseaux et les utilisateurs.
Atteindre ce niveau de performance relève encore davantage de l’art que de la science. Tout commence par l’intégration d’une connectivité robuste dans les architectures système. Les ingénieurs ont donc besoin de composants électroniques robustes, conçus pour fournir la vitesse, la qualité de signal et la bande passante nécessaires à l’exécution de nouveaux algorithmes de machine learning. Grâce au portefeuille complet de solutions de connectivité avancée de TE – connecteurs haut débit, combinaisons de capteurs innovantes, solutions de fibre optique allégées, boîtiers miniaturisés, câbles multiconducteurs et filtres EMI – les ingénieurs peuvent atteindre ce niveau d’innovation.
Dans les systèmes d’infodivertissement, nos solutions augmentent les vitesses réseau en périphérie, permettant l’intégration des données en temps réel, une meilleure agrégation des données et la gestion autonome de technologies complexes dans des environnements haute densité difficiles. Pour les fabricants de systèmes d’infodivertissement, nos solutions ouvrent la voie à de nouvelles sources de valeur commerciale, grâce à des systèmes interactifs conçus pour offrir une expérience immersive associant informations en temps réel, divertissement à la demande et intelligence artificielle, dans les voitures, les avions, les bus, les camions, les trains, ainsi que les bâtiments et espaces publics très fréquentés.
Les systèmes d’infodivertissement de nouvelle génération pourraient intégrer une connectivité plus robuste dans les architectures technologiques des appareils, des machines et des réseaux qui transforment notre manière de voyager, de vivre et de communiquer.
Au sein de TE, nos équipes d'ingénierie, de produits et de fabrication étudient et développent des solutions pour faire progresser les composants électroniques dans la conception, la science des matériaux et les circuits intégrés, autant de domaines dans lesquels TE possède une expertise reconnue. Partout dans le monde, les fabricants s’appuient sur nos composants haut débit, légers et miniaturisés pour développer des systèmes d’infodivertissement plus compacts et plus légers, offrant les performances haute définition et ultra-faible latence nécessaires pour créer des avantages commerciaux et renforcer la compétitivité des coûts, en particulier lorsque les volumes augmentent. Grâce à notre vaste gamme de composants électroniques, les fabricants intègrent une connectivité prête pour l’avenir dans des systèmes d’infodivertissement complexes, conçus pour répondre aux exigences de fonctionnalité, de sécurité, de type de liaison et d’efficacité. Ensemble, nous développons des architectures robustes et appliquons les principes de l’IoT afin de permettre des expériences numériques de bout en bout, sur les routes et les rails, dans les airs et en ville. Ensemble, nous contribuons à accélérer la commercialisation d’une nouvelle génération de systèmes d’infodivertissement conçus pour le confort, l’intégration et la productivité.
