Mudanças na tecnologia automóvel: o SDV em destaque
O futuro da rede de bordo na era do Veículo Definido por Software (SDV)
Progresso tecnológico, desafios no design e abordagens de solução para sistemas incorporados.
A indústria automóvel encontra-se numa profunda transformação: com o surgimento do Software-Defined Vehicle (SDV), o software assume cada vez mais um papel central no desenvolvimento dos veículos. Ao contrário das arquiteturas clássicas de veículos, nas quais as unidades de controlo eletrónico (ECUs) funcionam de forma específica para cada função e, em grande parte, separadas umas das outras, os SDVs permitem uma plataforma de software centralizada, flexível e continuamente atualizável. Funções como a condução autónoma, as atualizações «over-the-air» e as experiências de utilizador personalizadas não só se tornam viáveis, como estão a tornar-se cada vez mais a norma.
No entanto, esta transformação impõe elevados requisitos à arquitetura do veículo — em especial à rede rede elétrica de bordo, que funciona como espinha dorsal de todos os sistemas eletrónicos. A estrutura anterior, baseada em ECUs distribuídas de forma descentralizada, está cada vez mais a atingir os seus limites.
Os novos conceitos de SDV e a arquitetura E/E exigem soluções mais potentes, escaláveis e centralizadas. Estas devem ser capazes de gerir os volumes de dados em constante crescimento e, ao mesmo tempo, cumprir requisitos rigorosos em matéria de segurança e processamento em tempo real.
A transição para arquiteturas zonais, computadores de alto desempenho (High-Performance Computers, HPCs) e protocolos de comunicação controlados por software marca, portanto, não só um avanço tecnológico, como constitui a base necessária para a sustentabilidade futura dos veículos modernos.
A seguir, são analisados os requisitos centrais para a rede de bordo (rede elétrica de bordo) da próxima geração de veículos no contexto do SDV – e é demonstrado por que razão a sua reformulação vai muito além dos avanços técnicos: trata-se de um fator decisivo para a capacidade de inovação e a competitividade a longo prazo da indústria automóvel.
A indústria automóvel encontra-se numa profunda transformação: com o surgimento do Software-Defined Vehicle (SDV), o software assume cada vez mais um papel central no desenvolvimento dos veículos. Ao contrário das arquiteturas clássicas de veículos, nas quais as unidades de controlo eletrónico (ECUs) funcionam de forma específica para cada função e, em grande parte, separadas umas das outras, os SDVs permitem uma plataforma de software centralizada, flexível e continuamente atualizável. Funções como a condução autónoma, as atualizações «over-the-air» e as experiências de utilizador personalizadas não só se tornam viáveis, como estão a tornar-se cada vez mais a norma.
No entanto, esta transformação impõe elevados requisitos à arquitetura do veículo — em especial à rede rede elétrica de bordo, que funciona como espinha dorsal de todos os sistemas eletrónicos. A estrutura anterior, baseada em ECUs distribuídas de forma descentralizada, está cada vez mais a atingir os seus limites.
Os novos conceitos de SDV e a arquitetura E/E exigem soluções mais potentes, escaláveis e centralizadas. Estas devem ser capazes de gerir os volumes de dados em constante crescimento e, ao mesmo tempo, cumprir requisitos rigorosos em matéria de segurança e processamento em tempo real.
A transição para arquiteturas zonais, computadores de alto desempenho (High-Performance Computers, HPCs) e protocolos de comunicação controlados por software marca, portanto, não só um avanço tecnológico, como constitui a base necessária para a sustentabilidade futura dos veículos modernos.
A seguir, são analisados os requisitos centrais para a rede de bordo (rede elétrica de bordo) da próxima geração de veículos no contexto do SDV – e é demonstrado por que razão a sua reformulação vai muito além dos avanços técnicos: trata-se de um fator decisivo para a capacidade de inovação e a competitividade a longo prazo da indústria automóvel.
Computadores de alto desempenho (HPC) como espinha dorsal da condução autónoma
Com o avanço da condução autónoma, a complexidade da arquitetura dos veículos aumenta consideravelmente – especialmente no que diz respeito à rede de bordo. No centro dos desafios estão, cada vez mais, aspetos como desempenho, segurança, fiabilidade e flexibilidade. A enorme quantidade de dados de sensores e do ambiente, bem como a necessidade de um processamento em tempo real sem interrupções, exigem novas soluções ao nível do sistema.
Uma tecnologia-chave neste contexto é a utilização de computadores de alto desempenho (HPCs) no veículo. Estas plataformas potentes assumem a tarefa central do processamento de dados em tempo real – por exemplo, de sistemas de câmara, radar e LIDAR. O objetivo é criar um modelo preciso, redundante e sempre atualizado do ambiente do veículo, que sirva de base para processos de navegação e decisão autónomos.
A qualidade deste modelo do ambiente é determinada de forma decisiva pela fusão inteligente das diferentes tecnologias de sensores. Através da combinação dos seus respetivos pontos fortes e da compensação das fraquezas individuais, surge uma representação altamente fiável da realidade – essencial para o comportamento seguro dos sistemas autónomos no trânsito rodoviário.
Sem os HPCs, este feito tecnológico não seria viável. Eles fornecem a potência de computação necessária, a largura de banda de dados exigida e a capacidade de integração profunda do sistema – constituindo assim a base indispensável para a próxima geração de veículos conectados e autónomos.
Uma tecnologia-chave neste contexto é a utilização de computadores de alto desempenho (HPCs) no veículo. Estas plataformas potentes assumem a tarefa central do processamento de dados em tempo real – por exemplo, de sistemas de câmara, radar e LIDAR. O objetivo é criar um modelo preciso, redundante e sempre atualizado do ambiente do veículo, que sirva de base para processos de navegação e decisão autónomos.
A qualidade deste modelo do ambiente é determinada de forma decisiva pela fusão inteligente das diferentes tecnologias de sensores. Através da combinação dos seus respetivos pontos fortes e da compensação das fraquezas individuais, surge uma representação altamente fiável da realidade – essencial para o comportamento seguro dos sistemas autónomos no trânsito rodoviário.
Sem os HPCs, este feito tecnológico não seria viável. Eles fornecem a potência de computação necessária, a largura de banda de dados exigida e a capacidade de integração profunda do sistema – constituindo assim a base indispensável para a próxima geração de veículos conectados e autónomos.
Juntas para condições extremas – estáveis, resistentes e duradouras
O desempenho dos computadores de alto desempenho depende diretamente da eficiência da infraestrutura de comunicação subjacente. Para uma interação fiável entre sensores, controladores de zona e unidades centrais de processamento, são indispensáveis ligações de alta velocidade com latência extremamente baixa e elevada largura de banda.
Mas não se trata apenas do desempenho elétrico: os componentes também têm de resistir às condições adversas do ambiente de utilização automóvel. Robustez mecânica, resistência à vibração, resistência à temperatura e uma longa vida útil são critérios decisivos – especialmente em sistemas críticos para a segurança.
Sistemas de contacto fiáveis, à prova de falhas e duradouros são, por isso, parte integrante de uma arquitetura automóvel preparada para o futuro. Só quando as interfaces físicas forem tão eficientes e resistentes quanto os sistemas de computação ligados é que o potencial total das funções baseadas em dados – como as manobras de condução autónoma – poderá ser explorado de forma segura e sustentável.
Mas não se trata apenas do desempenho elétrico: os componentes também têm de resistir às condições adversas do ambiente de utilização automóvel. Robustez mecânica, resistência à vibração, resistência à temperatura e uma longa vida útil são critérios decisivos – especialmente em sistemas críticos para a segurança.
Sistemas de contacto fiáveis, à prova de falhas e duradouros são, por isso, parte integrante de uma arquitetura automóvel preparada para o futuro. Só quando as interfaces físicas forem tão eficientes e resistentes quanto os sistemas de computação ligados é que o potencial total das funções baseadas em dados – como as manobras de condução autónoma – poderá ser explorado de forma segura e sustentável.
conector híbridos e modulares para arquiteturas E/E zonais – uma forte cooperação entre a Rosenberger e a ept
A transformação da «arquitetura E/E» (arquitetura da rede de bordo) para conceitos zonais abre novas possibilidades para a produção altamente automatizada de veículos. Neste ambiente voltado para o futuro, a Rosenberger e a ept estabelecem, em conjunto, novos padrões: com um portfólio desenvolvido em parceria de conectores híbridos e modulares, que combina a transmissão de sinais, dados e potência, ambas as empresas respondem aos principais desafios das arquiteturas automóveis modernas.
A combinação de princípios de conceção modulares com a mais avançada «tecnologia press-fit» permite integrar de forma compacta diferentes unidades funcionais – aproveitando de forma ótima o espaço de montagem disponível. Desta forma, é possível criar subconjuntos modulares que se adequam na perfeição a processos de montagem assistidos por robôs. Isto reduz a complexidade no manuseamento e contribui significativamente para o aumento da eficiência ao longo de toda a cadeia de abastecimento.
No centro desta iniciativa está a aplicação consistente de normas e estratégias de plataforma estabelecidas. Através da combinação sinérgica de tecnologias, a Rosenberger e a ept conseguem fornecer soluções de conectores altamente automatizadas, escaláveis e económicas no âmbito de abordagens zonais à rede de bordo.
Um resultado fundamental desta estreita colaboração é o portfólio HYMC® (Hybrid Modular Connector). No seu desenvolvimento, a Rosenberger foi responsável pelas interfaces de alta velocidade e a ept pela «zona press-fit» da T-Com – desde a definição dos requisitos, passando pela arquitetura, até à integração do sistema.
A «zona press-fit» da T-Com da ept, integrada neste contexto, garante a máxima fiabilidade, mesmo em aplicações críticas em termos de segurança, como a condução autónoma, ADAS, infoentretenimento, serviços em rede, tecnologia de ecrãs ou comunicação V2X.
Com esta cooperação, a Rosenberger e a ept enviam um sinal forte: de capacidade de inovação, integração de sistemas e escalabilidade industrial ao serviço do futuro automóvel.
A combinação de princípios de conceção modulares com a mais avançada «tecnologia press-fit» permite integrar de forma compacta diferentes unidades funcionais – aproveitando de forma ótima o espaço de montagem disponível. Desta forma, é possível criar subconjuntos modulares que se adequam na perfeição a processos de montagem assistidos por robôs. Isto reduz a complexidade no manuseamento e contribui significativamente para o aumento da eficiência ao longo de toda a cadeia de abastecimento.
No centro desta iniciativa está a aplicação consistente de normas e estratégias de plataforma estabelecidas. Através da combinação sinérgica de tecnologias, a Rosenberger e a ept conseguem fornecer soluções de conectores altamente automatizadas, escaláveis e económicas no âmbito de abordagens zonais à rede de bordo.
Um resultado fundamental desta estreita colaboração é o portfólio HYMC® (Hybrid Modular Connector). No seu desenvolvimento, a Rosenberger foi responsável pelas interfaces de alta velocidade e a ept pela «zona press-fit» da T-Com – desde a definição dos requisitos, passando pela arquitetura, até à integração do sistema.
A «zona press-fit» da T-Com da ept, integrada neste contexto, garante a máxima fiabilidade, mesmo em aplicações críticas em termos de segurança, como a condução autónoma, ADAS, infoentretenimento, serviços em rede, tecnologia de ecrãs ou comunicação V2X.
Com esta cooperação, a Rosenberger e a ept enviam um sinal forte: de capacidade de inovação, integração de sistemas e escalabilidade industrial ao serviço do futuro automóvel.
zona press-fit da ept para a T-Com – tecnologia de ligação comprovada para a máxima fiabilidade
Ao contrário da técnica clássica de soldadura (versão para soldar), a técnica de encaixe por pressão (tecnologia press-fit) T-Com da ept oferece uma ligação segura do ponto de vista do processo e termicamente desacoplada. A tecnologia desenvolvida especificamente para este fim destaca-se pelas baixas taxas de avarias, tipicamente inferiores a 1 FIT (Failure in Time) – o que, estatisticamente, corresponde a uma falha em mil milhões de horas de funcionamento.
Com mais de 120 mil milhões de contactos comprovados em campo em todo o mundo, a zona de encaixe «zona press-fit» da T-Com da ept é considerada um padrão reconhecido do setor por quase todos os OEM globais. A sua ligação estanque aos gases garante a máxima resistência mecânica, sendo assim particularmente adequada para aplicações críticas em termos de segurança em áreas como a condução autónoma, ADAS, infoentretenimento ou comunicação V2X.
Visão geral das vantagens tecnológicas:
- Elevada força de retenção: até 100 N por contacto diretamente na placa de circuito impresso.
- Sem necessidade de processos de soldadura: sem pontos de soldadura partidos
- ou frios. Excelente resistência à vibração e aos choques: testada até 200 g de aceleração
Sistema modular para máxima flexibilidade até 56 Gbit/s
O sistema modular da Rosenberger combina tecnologias de ligação líderes de mercado em soluções de design escaláveis – ideais para os requisitos complexos das arquiteturas de veículos em rede. Permite uma adaptação precisa às mais diversas áreas de aplicação, desde sistemas ADAS e de condução autónoma até aplicações de infoentretenimento e gateways.
conector coaxiais de alta frequência
Por exemplo, para aplicações em sistemas baseados em câmaras.
HFM®: FAKRA-Mini até 20 GHz, 28 Gbit/s
RMC®: Mini-Coax até 9 GHz
FAKRA: Interface RF padronizada até 6 GHz, 8 Gbit/s
HFM®: FAKRA-Mini até 20 GHz, 28 Gbit/s
RMC®: Mini-Coax até 9 GHz
FAKRA: Interface RF padronizada até 6 GHz, 8 Gbit/s
Conectores de dados diferenciais
Para comunicação baseada em Ethernet, como, por exemplo, a ligação entre as unidades de controlo (controlador de zona e HPC).
H-MTD®: blindado, par trançado até 20 GHz, 56 Gbit/s;
MTD®: blindado, par trançado até 1 GHz, 1 Gbit/s
; RosenbergerHSD®: elevada integridade do sinal até 6 GHz, 8 Gbit/s
H-MTD®: blindado, par trançado até 20 GHz, 56 Gbit/s;
MTD®: blindado, par trançado até 1 GHz, 1 Gbit/s
; RosenbergerHSD®: elevada integridade do sinal até 6 GHz, 8 Gbit/s
Integração de design para eficiência do sistema e segurança do processo
O «Design-In» direcionado não só apoia um roteamento eficiente das placas de circuito impresso (PCB), como também permite a montagem automatizada de cablagens complexas. O resultado: elevada densidade de integração, custos de processo reduzidos e máxima liberdade de conceção, a par de uma compatibilidade eletromagnética (CEM) fiável.
Conclusão: A base da mobilidade definida por software do futuro
A evolução para o «Software-Defined Vehicle» (SDV) não marca apenas uma mudança de paradigma no desenvolvimento automóvel — exige também uma reformulação completa da arquitetura da rede elétrica de bordo (rede elétrica de bordo). Numa era em que as funções são cada vez mais definidas por software, controladas por computadores centrais de alto desempenho e suportadas por fluxos contínuos de dados, a rede elétrica de bordo torna-se a espinha dorsal estratégica das futuras plataformas de veículos.
Arquiteturas zonais, plataformas informáticas de alto desempenho e ligações fiáveis de alta velocidade constituem a base tecnológica para funções de condução autónoma, serviços em rede e comunicação em tempo real. No entanto, esta transformação só é viável com sistemas de conectores fisicamente robustos, normalizados e modulares, que cumpram os mais elevados requisitos de desempenho, fiabilidade e integração.
O desenvolvimento conjunto da Rosenberger e da ept — em particular o portfólio HYMC® com a comprovada zona de encaixe T-Com (zona press-fit) — demonstra como, através de sinergias tecnológicas, é possível criar não só componentes individuais, mas soluções de sistema completas, capazes de responder aos requisitos da próxima geração de veículos.Fica assim claro: a rede de bordo (rede elétrica de bordo) é muito mais do que uma infraestrutura técnica. É um alavanca central para a inovação, a escalabilidade e a competitividade na era automóvel da conectividade, da automatização e da digitalização.
Arquiteturas zonais, plataformas informáticas de alto desempenho e ligações fiáveis de alta velocidade constituem a base tecnológica para funções de condução autónoma, serviços em rede e comunicação em tempo real. No entanto, esta transformação só é viável com sistemas de conectores fisicamente robustos, normalizados e modulares, que cumpram os mais elevados requisitos de desempenho, fiabilidade e integração.
O desenvolvimento conjunto da Rosenberger e da ept — em particular o portfólio HYMC® com a comprovada zona de encaixe T-Com (zona press-fit) — demonstra como, através de sinergias tecnológicas, é possível criar não só componentes individuais, mas soluções de sistema completas, capazes de responder aos requisitos da próxima geração de veículos.Fica assim claro: a rede de bordo (rede elétrica de bordo) é muito mais do que uma infraestrutura técnica. É um alavanca central para a inovação, a escalabilidade e a competitividade na era automóvel da conectividade, da automatização e da digitalização.