Construindo o futuro conectado
Com sensores multifuncionais, conectores miniaturizados, antenas embutidas e fios leves, engenheiros podem criar uma experiência de infoentretenimento mais inteligente para motoristas, passageiros e pedestres.
Os sistemas de infoentretenimento há muito tempo contribuem para tornar nossas experiências diárias – em carros e aviões, elevadores e espaços públicos – mais agradável, com acesso prático a músicas, filmes e outras formas de entretenimento informal. À medida que o hardware e o software avançaram, esses sistemas evoluíram para tornar mais fácil do que nunca o acesso aos nossos filmes, livros e revistas favoritos, bem como a informações essenciais sobre a viagem — tais como alterações de horários, condições de viagem e atualizações sobre o destino.
Atualmente, esses sistemas são cada vez mais construídos com componentes eletrônicos resistentes para garantir uma conectividade robusta de dados, energia e sinais. Esses componentes estão permitindo que a tecnologia evolua além do simples conceito de centro de informação e entretenimento, tornando-se uma parte essencial da arquitetura dos dispositivos, máquinas e redes que estão transformando a forma como viajamos, vivemos e nos comunicamos.
Para atender à expectativa cada vez mais globalizada de integração tecnológica, os engenheiros estão aplicando o conceito da Internet das Coisas (IoT) para possibilitar uma maior conectividade de ponta a ponta. Para isso, estão desenvolvendo sistemas de alta largura de banda e baixa latência, capazes de operar com confiabilidade em ambientes com temperaturas variáveis e em aplicações sujeitas a altas vibrações — veículos e aeronaves conectados, caminhões e trens de longa distância, bem como sistemas prediais e paisagens urbanas. Na vanguarda dessa evolução está o aplicativo de infoentretenimento de última geração.
A atual geração de sistemas avançados de infoentretenimento está equipada com conectores miniaturizados e fibras ópticas leves. Os sistemas mais preparados para o futuro são construídos com antenas integradas para permitir comunicações 5G, bem como sensores multifuncionais para a coleta e o uso de dados. Esses tipos de componentes eletrônicos permitem que os engenheiros projetem sistemas de infoentretenimento com alta largura de banda e sempre ativos.
Com componentes para conectividade de dados de alta velocidade, os engenheiros poderão em breve desenvolver interfaces altamente interativas que exibam visualizações 3D complexas, integrando informações em tempo real, entretenimento sob demanda e inteligência artificial. À medida que a tecnologia de integração de dados evolui, esses sistemas poderão, um dia, proporcionar experiências digitais imersivas que transformem os espaços físicos e possibilitem uma narrativa dinâmica em múltiplas telas por meio de tecnologia audiovisual (A/V) inteligente e de dispositivos móveis de realidade virtual (RV) e realidade aumentada (RA).
Ao tornar os sistemas de infoentretenimento mais inteligentes e uma parte essencial dos ecossistemas tecnológicos em hiperescala, esses componentes podem transformar a forma como nos comunicamos, abrindo caminho para o desenvolvimento de tecnologias eficientes e sempre ativas que possam viabilizar a detecção dinâmica, a interação holográfica e a programação preditiva.
Hoje, na TE Connectivity (TE), projetamos e fabricamos um amplo portfólio de componentes robustos, leves e miniaturizados para acelerar o fluxo de dados, proteger e gerenciar a distribuição de energia e melhorar a nitidez do sinal. Por meio de parcerias globais com fabricantes de todos os portes, estamos ajudando os engenheiros a alcançar inovações em tempo ágil para sistemas de infoentretenimento que funcionam com maior rapidez e de forma contínua, consumindo menos energia e oferecendo um desempenho de alta nitidez com funcionalidades ampliadas. Para acertar nessa questão — de forma a gerar também novo valor comercial —, é preciso começar por compreender os tipos de componentes eletrônicos necessários tanto para possibilitar uma conectividade robusta de ponta a ponta nos sistemas de infoentretenimento de última geração quanto para integrar esses sistemas às arquiteturas centrais dos ecossistemas tecnológicos.
O primeiro passo é entender a quantidade de dados que o sistema precisará processar. Isso determinará quais tipos de componentes elétricos e mecânicos — conectores, sensores, cabos, antenas e outros — são necessários para obter a largura de banda e a velocidade exigidas para operar com eficiência e proteger de forma eficaz o sistema de infoentretenimento, especialmente em ecossistemas tecnológicos complexos, como aeronaves, torres de escritórios e paisagens urbanas.
Por exemplo, para aumentar o desempenho da tecnologia Power over Ethernet (PoE) em aviões e trens, a melhor opção são os cabos de par trançado (ou seja, pares diferenciais) – a base de todos os métodos de cabeamento Ethernet. Com cabos de par trançado, os engenheiros podem minimizar de forma eficiente a interferência de diafonia interna (XT) entre os fios internos e a interferência de diafonia externa (AXT) entre os fios externos, ao mesmo tempo em que aumentam a capacidade de PoE ao transmitir energia juntamente com os dados. Isso significa que é utilizada menos fiação – uma maneira simples de reduzir o tamanho e o peso totais (e diminuir os custos operacionais), ao mesmo tempo em que se fornece energia suficiente para atender às cargas elétricas mais elevadas exigidas pela funcionalidade ampliada.
Outra decisão crucial é escolher entre um cabo blindado e um cabo não blindado. Só é possível determinar a melhor opção depois que a equipe de projeto compreender todos os requisitos para proteger o sistema contra interferência eletromagnética (EMI). Isso inclui saber onde e como o cabo será utilizado e como ele afeta a confiabilidade do sistema, a durabilidade, o tamanho e o peso gerais, bem como o desempenho em termos de temperatura e vibração. A escolha do tipo certo de cabo para o local adequado resultará em um sistema leve, porém resistente, de fácil instalação e capaz de oferecer um desempenho confiável a longo prazo, sem interrupções inesperadas no serviço nem manutenção excessiva.
Depois de selecionar o cabo correto, Os engenheiros precisam escolher cuidadosamente a configuração dos conectores para garantir conexões confiáveis e repetíveis entre os comutadores e os equipamentos terminais. Para que isso aconteça, é preciso, antes de tudo, conhecer as diferenças entre os conectores. Por exemplo, conectores RJ45 são comumente usados para estabelecer conexões Ethernet em computadores pessoais; mas em uma aplicação sujeita a altas vibrações, o sistema de infoentretenimento precisa de componentes mais resistentes. Duas opções confiáveis são o conector M12 para serviços pesados e o conector M8, menor e versátil. Ambos possuem uma rosca para conexões de encaixe, e ambos foram projetados com disposições padrão de pinos e soquetes — também conhecidas como codificações — para estabelecer as conexões seguras necessárias para comunicações contínuas e de alta nitidez em caminhões de longa distância e em trens regionais e intercontinentais. Nossos conectores M12 e M8 também foram projetados para atender a rigorosas normas de segurança relativas à baixa emissão de fumaça e toxicidade, e são fabricados para resistir a choques, vibrações, poluição, temperaturas extremas e umidade.
À medida que as redes 5G forem sendo implantadas nos próximos anos, e, uma vez que sejam estabelecidos padrões geralmente aceitos, essa tecnologia irá – no mínimo – possibilitar a comunicação entre dispositivos, proporcionando às pessoas um acesso mais rápido e melhor à informação; mais importante ainda, ela irá liderar uma evolução digital que possibilite redes flexíveis para a integração tecnológica. A espinha dorsal que possibilita essa evolução são as antenas integradas para comunicações 5G.
Disponível na forma de antenas de design padrão e antenas de design personalizado, essa tecnologia integrada oferece aos fabricantes de equipamentos originais (OEMs) a oportunidade de criar comunicações de latência ultrabaixa entre dispositivos em rede. À medida que mais tecnologias se tornam compatíveis com a IoT e milhares de dispositivos e sistemas se conectam simultaneamente a velocidades excepcionalmente altas, os engenheiros precisarão antecipar como as redes 5G afetarão a transmissão de dados. Eles também precisarão compreender como o 5G pode proporcionar uma latência de ponta a ponta ultrabaixa – e como isso afetará a competitividade no mercado tanto dos fabricantes de equipamentos originais (OEMs) quanto de seus clientes, incluindo montadoras, companhias aéreas, empresas de ônibus e de transporte rodoviário, autoridades de transporte público, proprietários de grandes edifícios e municípios.
O uso de antenas 5G determinará o desempenho geral do sinal e da potência dos sistemas de infoentretenimento. Para atingir as velocidades desejadas e reduzir os custos a longo prazo, alguns engenheiros estão desenvolvendo aparelhos de rádio com capacidade para operar nas bandas de 15 GHz. O desafio para alcançar o desempenho esperado reside no fato de que as antenas integradas são frequentemente consideradas, erroneamente, como componentes passivos independentes, como resistores ou capacitores.
No que diz respeito à tecnologia de infoentretenimento, é fundamental ter em conta que todo o sistema pode fazer parte da antena – e que qualquer material ou componente (próximo ao elemento da antena, o projeto do plano de terra e a proximidade de fontes de ruído na banda) pode influenciar o desempenho da antena. Isso significa repensar a antena desde o início e estabelecer parcerias com especialistas que já tenham desenvolvido com sucesso antenas integradas. Tudo começa por compreender o nível de integração de sistemas que as pessoas esperam atualmente.
Saiba como estamos ajudando os clientes a lidar com a infraestrutura de internet e a arquitetura 5G, incluindo o desenvolvimento de estações base e sistemas de antenas de última geração.
Neste episódio do podcast, Felisa Chuang (gerente de produtos, Soluções de RF) explica o papel das tecnologias sem fio no mercado de IoT.
Na TE, nossos especialistas em antenas compreendem as tendências que afetam a conectividade avançada. Eles estão constantemente analisando como o aumento previsto no tráfego sem fio afetará o espectro limitado de frequências disponíveis e como — à medida que a eficiência espectral se torna uma preocupação cada vez mais crítica no projeto — as antenas integradas podem tornar as vias de transmissão mais adequadas e confiáveis. A concepção de uma solução de antena adequada para as comunicações 5G exige uma nova abordagem para analisar os desafios de projeto – e isso começa com a integração do projeto da antena logo no início do desenvolvimento.
Isso também se aplica ao projeto de sensores. Ao definir, logo no início da revisão do projeto, o que o sistema precisará medir e detectar, e como ele poderá utilizar as enormes quantidades de dados que irá coletar para permitir maior autonomia, os engenheiros podem evitar o tipo de alterações em fases avançadas do projeto que exigem modificações complexas e onerosas.
Ao definir desde o início o tipo de funcionalidade tecnológica necessária, os engenheiros podem selecionar a conectividade — cabeamento, conectores, antenas e sensores — necessária para incorporar mais integração e inovação ao projeto. Essa abordagem permitirá comunicações máquina a máquina (M2M) e redes veículo a tudo (V2X) mais robustas. Isso ajudará os fabricantes a agregar valor diferenciado e a superar as expectativas do mercado em relação ao desempenho dos sistemas de infoentretenimento em carros, aviões, caminhões e ônibus, trens, bem como em edifícios e espaços públicos de grande movimento.
Com nosso amplo portfólio de componentes eletrônicos — incluindo conectores de alta velocidade e combinações inovadoras de sensores, soluções leves de fibra óptica e embalagens miniaturizadas —, os engenheiros podem alcançar velocidades de rede mais rápidas em sistemas de infoentretenimento, possibilitando a integração de dados em tempo real, maior agregação de dados e o gerenciamento autônomo de tecnologias complexas.
Ao longo da última década, os sistemas de infoentretenimento nos automóveis evoluíram para proporcionar aos motoristas e passageiros um acesso rápido e fácil a informações que oferecem conveniência, segurança e comunicações sem fio a bordo sem precedentes. Isso é possível graças a componentes eletrônicos menores e mais leves, destinados à conectividade de dados e energia de alta velocidade e alta densidade. Essas soluções estão permitindo que os engenheiros criem arquiteturas robustas que facilitam cada vez mais a comunicação V2X e a computação em nuvem. Alcançar esse nível de desempenho é um desafio, especialmente porque os fabricantes estão construindo veículos com infraestruturas cada vez mais complexas, incluindo sistemas de propulsão de alta corrente. A crescente convergência dessas duas novas tecnologias – conectividade de dados acelerada e eletrificação – exige soluções capazes de reduzir a interferência eletromagnética (EMI) para garantir o alto desempenho dos sistemas de infoentretenimento e segurança que dependem de dados. Uma solução é o uso da tecnologia de conectividade óptica de dados.
Das antenas em forma de barbatana de tubarão a um futuro com 5G, veja como a TE aprimorou a tecnologia de antenas para transformar o carro em uma rede conectada.
Ao projetar as arquiteturas de conectividade de dados subjacentes de um automóvel — tanto em veículos com motor a combustão quanto em veículos elétricos —, os engenheiros começam por esclarecer algumas questões específicas:
Para aumentar o volume e a velocidade dos dados transmitidos no carro, os engenheiros podem ampliar as interconexões em todo o veículo, o que aumenta o tamanho dos pacotes de dados e, consequentemente, exige recursos de alta largura de banda. A Ethernet automotiva oferece a melhor relação custo-benefício para alcançar esse objetivo, mas requer uma solução de interconexão inteligente que ofereça flexibilidade, economia de espaço e desempenho adequados aos diferentes níveis de requisitos de compatibilidade eletromagnética (EMC). Nosso sistema de interconexão Ethernet automotiva miniaturizado MATEnet oferece a confiabilidade, o custo acessível, a escalabilidade e o manuseio totalmente automatizado necessários, além da robustez, flexibilidade e redução de peso exigidas pelo setor automotivo, garantindo uma conectividade eficaz em todo o veículo.
À medida que são incorporadas aplicações de sistemas avançados de assistência ao motorista (ADAS) voltadas para a segurança, aumenta o volume de dados enviados à nuvem, provenientes de câmeras e antenas, bem como do ambiente circundante e da conectividade de banda larga móvel. Isso está aumentando a velocidade de transmissão de dados. A otimização dessa conectividade requer canais de transmissão de RF (radiofrequência) para tecnologias de conectividade coaxial e diferencial.
Nossa família de conectores MATE-AX foi projetada para a transmissão de dados em alta velocidade em soluções de terminação única. Oferece desempenho de RF até uma frequência de 20 GHz. Isso também reduz o espaço necessário para atender aos atuais requisitos de design de veículos. O desempenho elétrico atende aos requisitos de integridade de sinal no nível do segmento de ligação e dos componentes, bem como aos requisitos de compatibilidade eletromagnética (EMC). Assim, nossos cabos coaxiais são projetados para conexões de segurança com elevados requisitos de RF.
Olhando para o futuro, a próxima geração de aplicações de direção autônoma de Nível 4 e 5 exigirá novas soluções elétricas e ópticas. Entre eles estarão conectores baseados em DWG (guia de onda dielétrico) capazes de suportar taxas de transmissão de dados superiores a 24 Gbps. Na TE, estamos constantemente ampliando nosso portfólio de soluções de conectividade de dados para atender às exigências dos fabricantes em termos de funcionalidade, segurança, tipo de conexão, chips e tipo de cabo, bem como às normas do setor e às especificações dos fabricantes de equipamentos originais (OEM) ou fornecedores de primeiro nível (Tier 1).
A integração de diversos sensores no veículo permite que os engenheiros incorporem mais autonomia e inteligência artificial em toda a rede interna do veículo. Ao possibilitar a aquisição e a utilização de dados, os sensores permitem que o veículo transmita uma ampla gama de informações entre diversos sistemas a bordo, bem como para outros veículos e para a infraestrutura viária. Para fazer isso de forma eficaz, os engenheiros precisam compreender os tipos de dados que os sensores podem processar:
Para atender à demanda dos consumidores por veículos de passageiros mais seguros e conectados, os fabricantes estão optando cada vez mais por soluções de conectividade que reduzam o peso dos principais sistemas e ofereçam suporte a comunicações robustas e de alta nitidez, necessárias para acelerar a transmissão de dados, reduzir o consumo de energia e melhorar o sinal, a fim de proporcionar funcionalidades mais baseadas em dados — como os sistemas ADAS, bem como a detecção de pedestres (PD) e a detecção de faixa (LD).
Essa eficiência torna a conectividade de dados um elemento fundamental para a implantação de uma arquitetura robusta tanto em veículos com motor de combustão quanto em veículos elétricos. E, com isso, os sistemas de infoentretenimento tornam-se uma parte cada vez mais essencial do ecossistema tecnológico do veículo, permitindo que os carros se conectem a outros veículos, à infraestrutura rodoviária e às redes de comunicação.
Para viabilizar sistemas essenciais, os engenheiros estão optando por componentes leves e miniaturizados que aceleram a transmissão de dados, reduzem o consumo de energia e melhoram o sinal.
Nos aviões, os sistemas de infoentretenimento — também conhecidos no setor como entretenimento a bordo (IFE) — vêm, há décadas, ajudando os passageiros a desfrutar de sua viagem. Hoje em dia, esses sistemas permitem cada vez mais que os passageiros aéreos se conectem com o mundo, onde quer que estejam. Para as companhias aéreas, isso cria oportunidades de fidelizar os clientes, tornando-se parte integrante de suas vidas. Para os engenheiros, isso significa projetar uma conectividade robusta e integrada, capaz de fornecer comunicações de alta nitidez e alta velocidade de forma contínua em dispositivos cada vez menores e mais compactos — sem interrupções causadas por vibrações e temperaturas extremas. Alcançar esse nível de conectividade em um veículo onde o espaço é limitado e o peso afeta o consumo de energia — e os resultados financeiros — significa tornar o sistema de infoentretenimento uma parte ainda mais importante de um sistema de aviônica já complexo.
As aeronaves atuais têm a capacidade de coletar e compartilhar uma grande quantidade de dados para melhorar a segurança, a comodidade e o desempenho geral. Cada vez mais, os engenheiros estão eletrificando as aeronaves, substituindo os controles manuais por interfaces eletrônicas. Por exemplo, os dados de voo permitem que os pilotos monitorem com facilidade e gerenciem melhor os sistemas críticos da aeronave. Essa evolução é possível graças aos avanços na conectividade aeroespacial, incluindo os conectores modulares de alta velocidade DEUTSCH DMC-M da TE e a série 369, backshells, produtos de fiação e cabeamento, fios de cobre de alta velocidade, Ethernet e fibra óptica.
Com esses tipos de componentes eletrônicos, os engenheiros podem incorporar essas novas funcionalidades em seus projetos. Isso permite que os fabricantes de aeronaves encontrem novas formas de gerar valor comercial a partir da tecnologia aeronáutica.
Para possibilitar uma maior eletrificação em sistemas críticos, os engenheiros estão incorporando mais tipos de componentes eletrônicos – sensores, conectores, relés e fibras ópticas – em toda a aeronave. Por exemplo, o uso de componentes eletrônicos em aeronaves passou de 10% do custo total das aeronaves construídas na década de 1980 para 40% do custo total das aeronaves atuais. Com tanta tecnologia a bordo do avião, os engenheiros enfrentam um desafio crucial: Fornecer energia suficiente à aeronave para operar esses sistemas, ao mesmo tempo em que se reduz o tamanho e o peso dos componentes eletrônicos.
O objetivo é melhorar a eficiência geral, a velocidade e os custos; a solução consiste em utilizar componentes menores e mais leves, capazes de atingir velocidades mais elevadas e de funcionar de forma confiável nas condições mais adversas – temperaturas e vibrações extremas, exposição aos elementos, ruídos eletromagnéticos e descargas atmosféricas.
Para melhorar a experiência a bordo, os engenheiros buscam cada vez mais oportunidades de integrar mais componentes eletrônicos — especialmente sensores — à aeronave. Os dados dos sensores são normalmente enviados para o compartimento eletrônico da aeronave – localizado na parte dianteira da aeronave. A Electronics Bay é o centro nevrálgico da rede de entretenimento a bordo e o núcleo eletrônico da aeronave, onde as informações são coletadas, processadas e distribuídas por toda a aeronave e aos passageiros.
O cabeamento elétrico e óptico desses sistemas, incluindo a fonte de alimentação da aeronave, costuma passar pelo espaço superior ou sob o piso e, em seguida, conectar-se aos monitores suspensos e aos assentos individuais, dependendo da configuração específica da aeronave e da arquitetura do sistema de infoentretenimento. Essa complexa rede de tecnologia integrada e com conexão Wi-Fi permite que os passageiros desfrutem de muitas comodidades diretamente de seus assentos no avião.
A instalação de um sistema de Wi-Fi a bordo é particularmente desafiadora, pois essas antenas estão conectadas entre si e geralmente localizadas na parte superior ou inferior da aeronave. Para fornecer conectividade em nuvem, as antenas devem se conectar a um satélite ou a uma torre de celular terrestre. Apesar da aparência de conectividade sem fio, é importante lembrar que esse Wi-Fi não é totalmente sem fio: os dados coletados geralmente passam pelos servidores centrais dentro da aeronave e são, em seguida, distribuídos por meio de componentes de cobre e fibra óptica de alta velocidade que se conectam aos pontos de acesso sem fio da cabine (CWAPS).
Para aumentar a confiabilidade desse tipo de sistema, os engenheiros estão desenvolvendo uma conectividade robusta entre dispositivos. Os cabos de cobre são tradicionalmente utilizados para ligações que exigem velocidades relativamente baixas em distâncias curtas. No entanto, com o aumento da demanda por velocidades de transmissão de dados mais rápidas, os engenheiros estão começando a utilizar interconexões de maior velocidade. Isso gera um dilema interessante, pois, à medida que as velocidades de entrada e saída aumentam, torna-se mais difícil gerenciar a integridade do sinal e a alimentação do que no caso de sinais de baixa velocidade.
Por exemplo, com velocidades de interconexão mais elevadas, torna-se mais difícil controlar a perda de retorno, a perda de inserção, a diafonia e outros fatores semelhantes que podem degradar os sinais. Embora um sistema de cabeamento ideal não tivesse conexões intermediárias entre as caixas, a necessidade prática de interrupções na produção e de modularidade exige a presença de conectores no trajeto.
Abordar essas questões implica projetar tendo em mente quatro desafios: peso, distância, velocidade e integridade do sinal. Para os sistemas de infoentretenimento que devem proporcionar comunicações de alta velocidade e alta nitidez em distâncias maiores, os engenheiros estão incorporando fibra óptica em aplicações de backbone. E à medida que forem implantadas conexões Ethernet de 10 Gbps — e até velocidades ainda maiores —, a fibra óptica proporcionará a confiabilidade necessária para viabilizar os sistemas de entretenimento de bordo de última geração. Esse tipo de tecnologia também está gerando ideias para tornar os aeroportos mais inteligentes. Essas novas ideias podem viabilizar interfaces mais interativas e experiências digitais altamente imersivas, permitindo visualizações em 3D de informações em tempo real, entretenimento sob demanda e inteligência artificial.
Na TE, nossos engenheiros trabalham em estreita colaboração com fabricantes de aeronaves para projetar soluções de montagem de alta densidade para sistemas de infoentretenimento que proporcionem a conectividade contínua esperada por viajantes, pilotos, executivos de companhias aéreas e pelo setor de aviação em geral.
Nossos componentes eletrônicos são projetados para incorporar mais funcionalidades compatíveis com a IoT ao transporte público.
VEJA O QUE ESTÁ ACONTECENDO NA TE CONNECTIVITY
Em veículos pesados, como ônibus de turismo, trens intercontinentais e caminhões de longa distância, motoristas e passageiros dependem de sistemas de dados de alta velocidade e alta frequência — assim como em carros e aviões — para obter acesso rápido e fácil a dados precisos, sem interrupções ou atrasos. Para atender aos exigentes requisitos de desempenho dos veículos pesados, esses sistemas de conectividade de dados são cada vez mais projetados com componentes eletrônicos robustos, concebidos para oferecer conectividade de dados de excepcional nitidez e baixa latência, compatível com desempenho de áudio e vídeo de alta largura de banda.
Para tornar isso possível, os fabricantes estão utilizando esses componentes – sensores multifuncionais, conectores robustos, cabos de fibra óptica e conjuntos de cabos para serviços pesados – para integrar uma conectividade mais dinâmica. Isso possibilita a inovação em telas interativas, arquiteturas elétricas integradas e redes multimídia de alta velocidade. À medida que os sensores coletam e medem dados sobre as condições da via e dos veículos, exibindo-os em telas interativas, os motoristas obtêm informações rápidas em tempo real para conduzir o veículo. Os passageiros têm acesso fácil a informações em tempo real, o que lhes permite trabalhar, fazer compras, assistir a filmes e compartilhar suas experiências nas redes sociais – diretamente de seus assentos.
Essa tecnologia não só facilita o acesso à informação, como também automatiza a conectividade de dados em sistemas de monitoramento de pontos cegos, condições da pista e desempenho do motor. Esse nível de integração permite que o veículo se comunique de forma confiável com os dispositivos dos passageiros, outros veículos, redes de transporte e infraestrutura rodoviária e ferroviária, como pedágios, luzes de rua inteligentes e estações ferroviárias. No interior dos veículos, essa tecnologia alimenta câmeras que detectam motoristas sonolentos, monitoram as atividades dos passageiros e controlam os sistemas de áudio e ambientais, a fim de proporcionar aos passageiros uma experiência de viagem confortável e agradável. Essa tecnologia — e a filosofia da IoT que a torna possível — está possibilitando a conectividade de dados com terminais de ônibus, pátio de caminhões e estações ferroviárias.
Para os fabricantes, o desafio consiste em encontrar componentes capazes de proporcionar conexões confiáveis de alta velocidade em pacotes de alta densidade para veículos pesados. Por exemplo, os protocolos de barramento CAN existentes, como o SAE J1939, não oferecem a velocidade de transmissão de dados e as atualizações em tempo real necessárias para que um sistema de infoentretenimento robusto funcione conforme o esperado. Tentar alcançar a inovação com componentes eletrônicos convencionais também pode aumentar significativamente o peso total do veículo e exigir mais espaço para acomodar componentes adicionais, o que, por sua vez, aumenta o consumo de energia e a probabilidade de ocorrência de falhas. Isso pode sobrecarregar sistemas essenciais, causando falhas inesperadas que aumentam os custos operacionais.
Para alcançar larguras de banda maiores na tecnologia de veículos pesados, os engenheiros precisam de soluções de sinalização diferencial de baixa tensão (LVDS) e Ethernet (como as novas 100Base-T1 ou 1000Base-T1). Isso reduz os custos de cabeamento e aumenta a velocidade de transmissão de dados operacionais, permitindo o funcionamento de sistemas em tempo real e de alta precisão, como a moderna rede de bordo de uma ferrovia. Para garantir o bom funcionamento em veículos pesados, são necessários componentes elétricos robustos e resistentes ao desgaste que garantam o desempenho do sistema e atendam aos requisitos de EMI/EMC e — especialmente no setor ferroviário — de proteção contra incêndio e fumaça.
Atualmente, a conectividade avançada está introduzindo cada vez mais tecnologias compatíveis com a IoT no setor de transporte pesado. Isso permite integrar perfeitamente um sistema de infoentretenimento ao veículo, proporcionando melhores experiências de direção e viagem. Para isso, são necessários componentes eletrônicos projetados para suportar as altas temperaturas e as fortes vibrações do transporte pesado de longa distância.
Nossos sensores – de temperatura, pressão e umidade – detectam e medem dados essenciais para permitir que os motoristas monitorem facilmente o desempenho do veículo, as condições da estrada e a carga.
Nossos sistemas de interconexão oferecem suporte a diagnósticos e medidas preventivas. Especialmente em ônibus comerciais, nossos conectores RF permitem a implementação de telemetria, sistemas de visão panorâmica e computação em nuvem.
Em vagões de passageiros, nossos conectores para unidades múltiplas (MU) oferecem um ponto único e eficiente para a transmissão de 27 comandos de dados por todo o trem. Além disso, no setor ferroviário, para dar resposta ao fato de que as redes de dados de equipamentos estão crescendo várias vezes mais rápido do que o próprio mercado ferroviário, nossas soluções M12 estão resolvendo diversos desafios de projeto: Nossos conectores M12 oferecem infinitas combinações de conjuntos de cabos com cabos personalizados ou cabos predefinidos de comprimentos variáveis; nossos conjuntos de cabos M12 possibilitam uma maior digitalização nos sistemas de comunicação de dados ferroviários, suportando velocidades de dados de até 10 Gb/s; e nossos switches Ethernet M12 – projetados com alimentação de entrada redundante e um bypass opcional para garantir desempenho de rede ininterrupto – suportam velocidades de dados de até 1 Gb/s e funcionam como nós em redes, fornecendo portas de conexão para dispositivos como câmeras de CFTV, sistemas de informação aos passageiros, sensores, iluminação, HVAC e muito mais.
Esses tipos de componentes, quando utilizados para integrar sistemas de infoentretenimento à arquitetura tecnológica de veículos de transporte pesado, ampliam a capacidade do sistema – sem comprometer a integridade do sinal, a taxa de transferência de dados e o desempenho energético.
Em cidades de todo o mundo, proprietários de edifícios e prefeituras estão instalando sistemas interativos de infoentretenimento que conectam as pessoas a informações dinâmicas e criam experiências digitais que enriquecem o nosso dia a dia. Esses tipos de sistemas também são essenciais para aumentar a ocupação, melhorar as operações e aprimorar a experiência geral nos espaços públicos.
Os sistemas de infoentretenimento de última geração podem ajudar as pessoas a se conectarem com o ambiente ao seu redor, maximizando o potencial da conectividade sempre disponível para uma integração robusta de dados em qualquer lugar.
Embora muitas vezes sejam muito semelhantes aos sistemas de infoentretenimento em carros, aviões e veículos de transporte pesado, esses sistemas constituem a espinha dorsal para a operação de redes de informação complexas em cidades inteligentes e edifícios inteligentes. Essa tecnologia pode ser utilizada em sistemas de segurança, iluminação LED, estacionamento inteligente e controle de tráfego. Quando integrados, esses elementos podem ajudar a melhorar a eficiência energética geral, reduzir o congestionamento e permitir um maior controle. Onde esses sistemas de infoentretenimento apresentam deficiências atualmente é na maximização do potencial da conectividade sempre disponível para uma integração robusta de dados em qualquer lugar. O que é necessário é uma maneira mais eficaz de transmitir informações às pessoas sobre o ambiente ao seu redor, utilizando a inovação em torno da realidade aumentada (RA) e do vídeo em tempo real transmitido diretamente para smartphones, telas de vídeo e quiosques interativos.
Em um espaço público totalmente conectado e em um edifício com tecnologia inteligente, poderia haver uma variedade quase infinita de formas dinâmicas de acesso a uma ampla gama de conteúdos de vídeo, texto e áudio, incluindo dados ambientais e informações personalizadas transmitidas por meio de redes de alta velocidade e baixa latência, aprimorando as infraestruturas de dados e a orquestração de dados.
| Infraestrutura digital (rede de alta velocidade/latência ultrabaixa) |
Prevê-se que as arquiteturas de rede em dispositivos sem fio e celulares sofram mudanças drásticas nos próximos anos. Cada vez mais, o processamento de dados será realizado na “periferia”, a fim de reduzir a latência da rede e, ao mesmo tempo, impulsionar um mundo cada vez mais dependente da conectividade e das oportunidades da IoT. Atualmente, muitas cidades carecem do tipo de rede de alta velocidade e baixa latência necessária para conectar, de forma confiável e sem interrupções, um grande número de dispositivos ao mesmo tempo.
À medida que as redes 5G forem sendo implantadas nos próximos anos, elas terão o potencial de permitir que mais dispositivos funcionem em conjunto, possibilitando que as pessoas interajam com seu ambiente por meio de vários canais simultaneamente. Para que isso se torne realidade, as empresas de tecnologia, bem como os proprietários de edifícios e os municípios, precisarão buscar novas formas de viabilizar comunicações mais robustas, possivelmente utilizando sistemas de infoentretenimento menores e de maior densidade para permitir uma conectividade de dados verdadeiramente autônoma — como nos automóveis — com a capacidade de navegar por diferentes ambientes em condições em constante mudança e de se comunicar de forma rápida e simultânea com outras tecnologias, tais como outros veículos, edifícios, semáforos e muito mais.
Na TE, nossos engenheiros trabalham em estreita colaboração com startups de tecnologia e líderes do setor de manufatura para viabilizar a conectividade 5G em tecnologias que ajudam a melhorar nossas vidas, que levam novos conceitos do projeto à aplicação no mundo real e que levam a computação e o processamento de dados aos limites do que é possível.
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| Orquestração de dados |
Com as redes 5G, será possível atingir velocidades de vários gigabits e oferecer uma capacidade enorme em distâncias curtas, criando um ambiente propício para novas aplicações e casos de uso. Para aproveitar essa capacidade, os municípios e os proprietários de edifícios precisarão repensar suas arquiteturas tecnológicas, de modo a poderem obter vantagens por meio da orquestração inteligente de dados.
O principal desafio que os engenheiros enfrentam atualmente é como extrair, processar, analisar e atualizar dados da IoT de forma eficiente e eficaz. Existem muitos casos práticos que demonstram que a comunicação na nuvem nem sempre faz sentido. Por exemplo, se um veículo autônomo depende de uma etapa de processamento em nuvem para funcionar, isso poderia implicar em uma falha na conexão que comprometa a segurança dos passageiros. Nessa circunstância, a latência da rede pode tornar os dados capturados irrelevantes no momento em que forem processados e devolvidos.
Em uma rede 5G, as máquinas precisarão ter capacidade para acelerar a transferência de dados entre dispositivos, na periferia e na nuvem. Somente com uma estratégia eficaz de orquestração e gestão de dados é que uma rede 5G poderá oferecer a capacidade necessária para que as cidades e os edifícios se tornem verdadeiramente “inteligentes”.
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A concepção de sistemas de infoentretenimento para paisagens urbanas e edifícios exige uma visão que vá além do design de produtos, com foco na forma como essas redes se integram em ecossistemas tecnológicos de grande porte e complexidade. Isso significa analisar como os satélites geossíncronos podem levar a transmissão de dados a um novo patamar, como, por exemplo, melhorar os sistemas de navegação em cidades inteligentes.
A conectividade avançada pode permitir que os satélites desempenhem um papel nas comunicações 5G e na conectividade da IoT. Nos satélites, nossos sensores de temperatura para uso espacial monitoram a temperatura dos componentes expostos à radiação solar (quentes) e do lado escuro dos satélites (frios), garantindo um desempenho eficaz em alta velocidade. Nossos sensores de posição LVDT controlam com grande precisão a posição dos minipropulsores, que, por sua vez, controlam e mantêm a posição de um satélite acima da Terra.
Na TE, nossos engenheiros trabalham com empresas de todos os portes (desde líderes do setor de manufatura até empreendedores de tecnologia) para ajudá-las a criar oportunidades de integração de novas tecnologias — inteligência artificial, processos autônomos, monitoramento de tudo em qualquer lugar — em sistemas de infoentretenimento que tornam as informações mais acessíveis às pessoas em qualquer lugar, independentemente de onde viajem, morem ou trabalhem.
Com o 5G se aproximando e a IoT se tornando cada vez mais presente em nosso dia a dia, prevê-se que a demanda global por tecnologia integrada continue a crescer. Para os fabricantes, ainda há vários desafios a serem superados antes que as possibilidades de inovação se tornem realidade. Por exemplo, à medida que as velocidades em todos os componentes digitais do 5G aumentam, o consumo de energia aumentará proporcionalmente, assim como os custos gerais.
E à medida que o número de tecnologias habilitadas para a IoT aumenta, os engenheiros precisarão determinar como essas novas tecnologias — dotadas de múltiplas funções de detecção — processam informações de forma eficaz e eficiente com rapidez suficiente para tornar a aquisição de dados em hiperescala útil para máquinas, redes e pessoas.
Alcançar esse tipo de desempenho ainda é mais uma questão de arte do que de ciência. Começa-se por incorporar uma conectividade robusta nas arquiteturas de sistema. Isso significa que os engenheiros precisam de componentes eletrônicos robustos, projetados para oferecer a velocidade, a precisão e a largura de banda necessárias para executar novos algoritmos de aprendizado de máquina. Com o portfólio abrangente da TE de soluções avançadas de conectividade — incluindo conectores de alta velocidade e combinações inovadoras de sensores, soluções leves de fibra óptica e embalagens miniaturizadas, cabos multicondutores e filtros EMI, os engenheiros podem alcançar esse tipo de inovação.
Nos sistemas de infoentretenimento, nossas soluções permitem uma velocidade de rede mais rápida na periferia, possibilitando a integração de dados em tempo real, maior agregação de dados e o gerenciamento autônomo de tecnologias complexas em ambientes adversos de alta densidade. Para os fabricantes de sistemas de infoentretenimento, nossas soluções abrem portas para a geração de valor comercial — por meio de aplicativos interativos de infoentretenimento projetados para proporcionar uma experiência imersiva com informações em tempo real, entretenimento sob demanda e inteligência artificial — em automóveis, aviões, ônibus e caminhões, trens, bem como em edifícios de alto tráfego e espaços públicos.
Os sistemas de infoentretenimento de última geração poderão integrar uma conectividade mais robusta às arquiteturas tecnológicas dos dispositivos, máquinas e redes que estão transformando a forma como viajamos, vivemos e nos comunicamos.
Em toda a TE, nossas equipes de engenharia, produtos e fabricação estão investigando e desenvolvendo soluções para aprimorar os componentes eletrônicos – em design, ciência dos materiais e circuitos integrados, todas áreas nas quais a TE é especializada. Em todo o mundo, os fabricantes contam com nossos componentes de alta velocidade, leves e miniaturizados para construir sistemas de infoentretenimento mais leves e compactos, oferecendo o desempenho de alta nitidez e latência ultrabaixa necessário para obter vantagens comerciais e impulsionar a competitividade de custos, especialmente à medida que os volumes aumentam. Com nossa ampla gama de componentes eletrônicos, os fabricantes estão integrando conectividade preparada para o futuro em sistemas complexos de infoentretenimento projetados com foco na funcionalidade, segurança, tipo de conexão e eficiência. Juntos, estamos construindo arquiteturas robustas e aplicando a lógica da IoT para possibilitar experiências digitais completas – nas estradas e ferrovias, no ar e na cidade. Juntos, estamos estabelecendo uma parceria para acelerar a comercialização de uma nova geração de sistemas de infoentretenimento projetados para oferecer conveniência, integração e produtividade.
