Da segurança à autonomia: A conectividade de dados é o fator determinante

A tecnologia automotiva está evoluindo rapidamente, e a perspectiva dos carros autônomos costuma ser destaque nas manchetes. Mas há uma história mais discreta que se desenrola dia após dia: A conectividade de dados, que tornará os carros autônomos uma realidade, já está tornando a condução de veículos muito mais segura, tanto em rodovias quanto fora delas.  

A chave para operações mais seguras reside na nossa capacidade de coletar grandes quantidades de dados de alta qualidade por meio de uma gama cada vez maior de sensores, interpretar esses dados com rapidez e precisão e distribuir essas informações por todo o veículo, onde quer que sejam necessárias. Sensores mais avançados e maiores capacidades de processamento proporcionam uma visão mais precisa do ambiente ao redor do veículo. Essas informações facilitam a tomada de decisões em tempo real pelos motoristas, sejam eles humanos ou computadores. 

A transição para veículos autônomos está ocorrendo mais rapidamente em aplicações fora de estrada do que em automóveis de passageiros. Em aplicações como a mineração ou a agricultura, o risco representado por outros veículos é muito baixo e a utilidade da autonomia é elevada: Os sensores adicionais presentes em equipamentos pesados fora de estrada certamente têm uma visão mais ampla do que a de um único operador humano — e sem os riscos causados por outros veículos que compartilham o mesmo espaço.

À medida que as redes de dados dos veículos evoluíram para transmitir todas essas informações dos sensores por todo o veículo e os componentes baseados em IA passaram a ser mais capazes de interpretar e agir com base nesses dados, o ambiente tornou-se tão seguro que, às vezes, os operadores humanos representam um risco maior. Nos ambientes de mineração mais adversos, por exemplo, pode ser mais seguro operar um veículo de forma autônoma do que expor um operador humano a essas condições.

No ambiente mais complexo e arriscado de uma rodovia com tráfego intenso, as operações totalmente autônomas ainda estão distantes. No entanto, tanto os motoristas quanto os passageiros continuam a colher os benefícios de uma tecnologia de sensores mais avançada, da capacidade de transmitir mais dados por todo o veículo com maior rapidez e da capacidade de monitorar e agir com base nessas informações. Mesmo que as pessoas ainda precisem dirigi-los, melhorias como o sistema de manutenção de faixa, a frenagem automática e o controle de velocidade adaptativo estão tornando os carros mais seguros e confortáveis de dirigir. 

A variedade de sensores e o volume de dados que possibilitam os recursos de segurança semiautônomos exigem veículos capazes de distribuir e processar informações em tempo real. Felizmente, o processamento mais rápido de grandes volumes de dados não é um problema novo, e os fabricantes se adaptaram introduzindo topologias de rede mais complexas, derivadas de outras aplicações, como centros de dados e a indústria de manufatura.

O padrão relativamente simples da rede de controladores centralizada (CAN) tem sido cada vez mais substituído por arquiteturas zonais que permitem às montadoras distribuir as funcionalidades por todo o veículo. Essa abordagem permite que dados em alta velocidade sejam transmitidos diretamente entre zonas, sensores, atuadores e unidades de computação de alta capacidade.

A transmissão de dados pela arquitetura de um veículo requer componentes capazes de resistir ao calor, à vibração, à umidade e à interferência eletromagnética. As montadoras também operam sob restrições rigorosas de projeto em termos de tamanho, peso e custo, o que significa que os fabricantes de componentes estão lançando produtos que atendem às especificações de durabilidade e confiabilidade em formatos que facilitam a montagem. A TE resolveu as limitações de espaço para soluções de conectividade de dados de duas maneiras:  

• A redução do tamanho do componente, como no caso do sistema de conectores coaxiais miniatura MATE-AX, que, apesar de ser menor, ainda permite um desempenho de RF de 9 GHz
• Combinando componentes em uma única solução híbrida, como o conector de dados híbrido modular NET-AX+, que suporta conectividade de dados coaxial, bem como conexões de sinal e alimentação, em um único conjunto

Além de tornar os veículos mais seguros e autônomos, os dados também estão melhorando a experiência de possuir e utilizar um veículo de outras maneiras. Por exemplo, os padrões de manutenção estão mudando, especialmente no caso dos veículos elétricos, nos quais não são necessárias visitas frequentes à oficina para serviços como a troca de óleo.

Em vez disso, o diagnóstico remoto alertará os motoristas e operadores sobre possíveis problemas antes que estes resultem em paradas indesejadas, o que também eliminará o inconveniente de agendar manutenções de rotina. Em outras palavras, a manutenção está se tornando preditiva e preventiva, em vez de periódica e rotineira.

À medida que cada vez mais sistemas de um veículo passam a ser controlados por software, as atualizações remotas das plataformas dos veículos contribuirão para aumentar o conforto e a conveniência dos motoristas e passageiros. O controle dos sistemas do veículo por meio de smartphones e os comandos de voz estão mudando a forma como motoristas e passageiros interagem com seus veículos. Os sistemas de infoentretenimento, capazes de reproduzir áudio em alta resolução por meio de um maior número de alto-falantes, também estão aprimorando a experiência de dirigir ou viajar de carro.

As novas arquiteturas centradas em dados continuarão a abrir novas possibilidades para que as montadoras melhorem a experiência de condução.

Os fabricantes continuam a inovar na busca por maior velocidade e confiabilidade na transmissão de dados, o que pode melhorar ainda mais a segurança dos veículos e possibilitar novas funcionalidades. Com as recentes mudanças nas estruturas de rede dos automóveis e a proliferação de sensores de alta qualidade, novos recursos estão surgindo cada vez mais rapidamente a cada revisão do projeto de um determinado veículo.

Embora o software se torne cada vez mais sofisticado e suas funcionalidades se multipliquem, é improvável que a estrutura básica de uma topologia de rede composta por nós de rede venha a sofrer novas alterações. Em vez disso, o caminho a seguir passa pelo aumento da capacidade desses nós e pela disponibilização de mais poder de computação para lidar com o volume crescente de dados que esses veículos precisarão processar.

Por exemplo, as capacidades de comunicação veículo-tudo (V2X), que permitem interações entre veículos e outros dispositivos conectados, ainda estão em fase inicial atualmente. Isso pode mudar, já que a capacidade de fornecer a eles os dados necessários para que sejam eficazes está se tornando uma realidade. Aplicações como a otimização de frotas em tempo real (gestão da operação de uma série de veículos para melhorar a eficiência das rotas, o consumo de combustível, os prazos de entrega, etc.) poderiam ganhar impulso neste contexto. Veículos definidos por software e atualizados continuamente também já estão no mercado e devem crescer em número.

Ao mesmo tempo, a busca por mais segurança continuará. No curto prazo, recursos que monitoram o estado de alerta do operador por meio da medição da frequência de piscadas ou de alterações na direção, aceleração ou frenagem poderiam ajudar a manter mais olhos — e veículos — em segurança nas estradas, fazendas, minas ou canteiros de obras. Por fim, essa nova era da conectividade veicular trará recursos de segurança suficientes para que a intervenção dos motoristas humanos se torne desnecessária — e os veículos autônomos se tornem uma realidade amplamente e discretamente aceita.