Zmeny v automobilovej technike: SDV v centre pozornosti
Budúcnosť palubnej elektrickej siete v ére vozidiel riadených softvérom (SDV)
Technologický pokrok, výzvy v oblasti dizajnu a riešenia pre vstavané systémy.
Automobilový priemysel prechádza zásadnou transformáciou: s nástupom vozidiel definovaných softvérom (Software-Defined Vehicle, SDV) sa softvér čoraz viac dostáva do centra vývoja vozidiel. Na rozdiel od klasických architektúr vozidiel, v ktorých elektronické riadiace jednotky (ECU) pracujú podľa konkrétnych funkcií a sú od seba do veľkej miery oddelené, vozidlá SDV umožňujú centralizovanú, flexibilnú a priebežne aktualizovateľnú softvérovú platformu. Funkcie ako autonómna jazda, aktualizácie cez vzduch (Over-the-Air) a personalizované užívateľské zážitky sú tak nielen realizovateľné, ale stávajú sa čoraz viac štandardom.
Táto transformácia však kladie vysoké nároky na architektúru vozidla – najmä na palubnú elektrickú sieť (palubná sieť), ktorá funguje ako chrbtica všetkých elektronických systémov. Doterajšia štruktúra založená na decentralizovane rozmiestnených riadiacich jednotkách (ECU) čoraz viac naráža na svoje limity.
Nové koncepcie SDV a E/E architektúry vyžadujú výkonnejšie, škálovateľné a centralizované riešenia. Tie musia byť schopné zvládnuť neustále rastúce objemy dát a zároveň spĺňať prísne požiadavky na bezpečnosť a spracovanie v reálnom čase.
Prechod na zónové architektúry, vysokovýkonné počítače (High-Performance Computers, HPC) a softvérovo riadené komunikačné protokoly preto nepredstavuje len technologický pokrok, ale tvorí nevyhnutný základ pre budúcnosť moderných vozidiel.
V nasledujúcom texte sa zameriame na kľúčové požiadavky na palubnú sieť (palubná sieť) budúcej generácie vozidiel v kontexte SDV – a ukážeme, prečo jej premena presahuje rámec čisto technického vývoja: je to kľúčový faktor pre inovačnú silu a dlhodobú konkurencieschopnosť automobilového priemyslu.
Automobilový priemysel prechádza zásadnou transformáciou: s nástupom vozidiel definovaných softvérom (Software-Defined Vehicle, SDV) sa softvér čoraz viac dostáva do centra vývoja vozidiel. Na rozdiel od klasických architektúr vozidiel, v ktorých elektronické riadiace jednotky (ECU) pracujú podľa konkrétnych funkcií a sú od seba do veľkej miery oddelené, vozidlá SDV umožňujú centralizovanú, flexibilnú a priebežne aktualizovateľnú softvérovú platformu. Funkcie ako autonómna jazda, aktualizácie cez vzduch (Over-the-Air) a personalizované užívateľské zážitky sú tak nielen realizovateľné, ale stávajú sa čoraz viac štandardom.
Táto transformácia však kladie vysoké nároky na architektúru vozidla – najmä na palubnú elektrickú sieť (palubná sieť), ktorá funguje ako chrbtica všetkých elektronických systémov. Doterajšia štruktúra založená na decentralizovane rozmiestnených riadiacich jednotkách (ECU) čoraz viac naráža na svoje limity.
Nové koncepcie SDV a E/E architektúry vyžadujú výkonnejšie, škálovateľné a centralizované riešenia. Tie musia byť schopné zvládnuť neustále rastúce objemy dát a zároveň spĺňať prísne požiadavky na bezpečnosť a spracovanie v reálnom čase.
Prechod na zónové architektúry, vysokovýkonné počítače (High-Performance Computers, HPC) a softvérovo riadené komunikačné protokoly preto nepredstavuje len technologický pokrok, ale tvorí nevyhnutný základ pre budúcnosť moderných vozidiel.
V nasledujúcom texte sa zameriame na kľúčové požiadavky na palubnú sieť (palubná sieť) budúcej generácie vozidiel v kontexte SDV – a ukážeme, prečo jej premena presahuje rámec čisto technického vývoja: je to kľúčový faktor pre inovačnú silu a dlhodobú konkurencieschopnosť automobilového priemyslu.
Vysoko výkonné počítače (HPC) ako základ autonómneho riadenia
S rozvojom autonómneho riadenia sa výrazne zvyšuje zložitosť architektúry vozidla – najmä v oblasti palubnej elektrickej siete. V centre výziev sa čoraz viac dostávajú do popredia aspekty ako výkon, bezpečnosť, spoľahlivosť a flexibilita. Obrovské množstvo údajov zo senzorov a z okolia, ako aj požiadavka na plynulé spracovanie v reálnom čase si vyžadujú nové riešenia na systémovej úrovni.
Kľúčovou technológiou v tomto kontexte je využitie vysokovýkonných počítačov (HPC) vo vozidle. Tieto výkonné platformy preberajú ústrednú úlohu spracovania údajov v reálnom čase – napríklad z kamerových, radarových a LIDAR systémov. Cieľom je vytvoriť presný, redundantný a vždy aktuálny model okolia vozidla, ktorý slúži ako základ pre autonómne navigačné a rozhodovacie procesy.
Kvalita tohto modelu okolia je do veľkej miery určená inteligentným spojením rôznych senzorových technológií. Kombináciou ich príslušných silných stránok a kompenzáciou individuálnych slabín vzniká vysoko spoľahlivý obraz reality – čo je nevyhnutné pre bezpečné správanie autonómnych systémov v cestnej premávke.
Bez HPC by tento technologický výkon nebol realizovateľný. Poskytujú potrebný výpočtový výkon, nevyhnutnú šírku pásma dát, ako aj schopnosť hlbokej systémovej integrácie – a tvoria tak nenahraditeľný základ pre budúcu generáciu prepojených, autonómne fungujúcich vozidiel.
Kľúčovou technológiou v tomto kontexte je využitie vysokovýkonných počítačov (HPC) vo vozidle. Tieto výkonné platformy preberajú ústrednú úlohu spracovania údajov v reálnom čase – napríklad z kamerových, radarových a LIDAR systémov. Cieľom je vytvoriť presný, redundantný a vždy aktuálny model okolia vozidla, ktorý slúži ako základ pre autonómne navigačné a rozhodovacie procesy.
Kvalita tohto modelu okolia je do veľkej miery určená inteligentným spojením rôznych senzorových technológií. Kombináciou ich príslušných silných stránok a kompenzáciou individuálnych slabín vzniká vysoko spoľahlivý obraz reality – čo je nevyhnutné pre bezpečné správanie autonómnych systémov v cestnej premávke.
Bez HPC by tento technologický výkon nebol realizovateľný. Poskytujú potrebný výpočtový výkon, nevyhnutnú šírku pásma dát, ako aj schopnosť hlbokej systémovej integrácie – a tvoria tak nenahraditeľný základ pre budúcu generáciu prepojených, autonómne fungujúcich vozidiel.
Spojovacie prvky pre extrémne podmienky – stabilné, pevné, odolné
Výkonnosť vysokovýkonných počítačov priamo závisí od efektívnosti základnej komunikačnej infraštruktúry. Pre spoľahlivú interakciu medzi senzormi, zónovými regulátormi a centrálnymi výpočtovými jednotkami sú nevyhnutné vysokorýchlostné pripojenia s extrémne nízkou latenciou a vysokou šírkou pásma.
Nejde však len o elektrický výkon: komponenty musia odolávať aj náročným podmienkam automobilového prostredia. Mechanická odolnosť, odolnosť voči vibráciám, teplotná odolnosť a dlhá životnosť sú rozhodujúcimi kritériami – najmä v systémoch kritických pre bezpečnosť.
Spoľahlivé, odolné voči poruchám a trvácne kontaktné systémy sú preto neoddeliteľnou súčasťou architektúry vozidiel budúcnosti. Iba ak sú fyzické rozhrania rovnako výkonné a odolné ako pripojené výpočtové systémy, je možné bezpečne a trvalo využiť plný potenciál funkcií riadených dátami – ako sú autonómne jazdné manévre.
Nejde však len o elektrický výkon: komponenty musia odolávať aj náročným podmienkam automobilového prostredia. Mechanická odolnosť, odolnosť voči vibráciám, teplotná odolnosť a dlhá životnosť sú rozhodujúcimi kritériami – najmä v systémoch kritických pre bezpečnosť.
Spoľahlivé, odolné voči poruchám a trvácne kontaktné systémy sú preto neoddeliteľnou súčasťou architektúry vozidiel budúcnosti. Iba ak sú fyzické rozhrania rovnako výkonné a odolné ako pripojené výpočtové systémy, je možné bezpečne a trvalo využiť plný potenciál funkcií riadených dátami – ako sú autonómne jazdné manévre.
Hybridné, modulárne konektor pre zonálnu E/E architektúru – úzka spolupráca spoločností Rosenberger a ept
Transformácia architektúry palubnej siete (E/E architektúra) smerom k zónovým koncepciám otvára nový potenciál pre vysoko automatizovanú výrobu vozidiel. V tomto perspektívnom prostredí spoločne stanovujú spoločnosti Rosenberger a ept nové štandardy: vďaka portfóliu hybridných, modulárnych konektorov, vyvinutému v rámci partnerstva, ktoré spája prenos signálu, dát a výkonu, obe spoločnosti riešia kľúčové výzvy moderných architektúr vozidiel.
Kombinácia modulárnych konštrukčných princípov a najmodernejšej technológie vtláčania (technológia press-fit) umožňuje kompaktnú integráciu rôznych funkčných jednotiek – pri optimálnom využití dostupného montážneho priestoru. Takto je možné realizovať modulárne podzostavy, ktoré sú ideálne pre montážne procesy podporované robotmi. To znižuje zložitosť manipulácie a výrazne prispieva k zvýšeniu efektívnosti v rámci celého dodávateľského reťazca.
V centre pozornosti je dôsledné uplatňovanie zavedených štandardov a platforiem. Vďaka synergickej kombinácii technológií sa spoločnostiam Rosenberger a ept darí v rámci zónových prístupov k palubným sieťam poskytovať vysoko automatizované, škálovateľné a nákladovo efektívne riešenia konektorov.
Kľúčovým výsledkom tejto úzkej spolupráce je portfólio HYMC® (Hybrid Modular Connector). Pri jeho vývoji bola spoločnosť Rosenberger zodpovedná za vysokorýchlostné rozhrania a spoločnosť ept za T-Com zalisovacia zóna – od definície požiadaviek cez architektúru až po integráciu systému. Integrovaná T-Com zalisovacia zóna
od spoločnosti ept zaručuje najvyššiu spoľahlivosť aj v aplikáciách kritických z hľadiska bezpečnosti, ako sú autonómne riadenie, ADAS, infotainment, prepojené služby, technológia displejov alebo komunikácia V2X.
Touto spoluprácou spoločnosti Rosenberger a ept vysielajú silný signál: v prospech inovačnej sily, systémovej integrácie a priemyselnej škálovateľnosti v službách automobilovej budúcnosti.
Kombinácia modulárnych konštrukčných princípov a najmodernejšej technológie vtláčania (technológia press-fit) umožňuje kompaktnú integráciu rôznych funkčných jednotiek – pri optimálnom využití dostupného montážneho priestoru. Takto je možné realizovať modulárne podzostavy, ktoré sú ideálne pre montážne procesy podporované robotmi. To znižuje zložitosť manipulácie a výrazne prispieva k zvýšeniu efektívnosti v rámci celého dodávateľského reťazca.
V centre pozornosti je dôsledné uplatňovanie zavedených štandardov a platforiem. Vďaka synergickej kombinácii technológií sa spoločnostiam Rosenberger a ept darí v rámci zónových prístupov k palubným sieťam poskytovať vysoko automatizované, škálovateľné a nákladovo efektívne riešenia konektorov.
Kľúčovým výsledkom tejto úzkej spolupráce je portfólio HYMC® (Hybrid Modular Connector). Pri jeho vývoji bola spoločnosť Rosenberger zodpovedná za vysokorýchlostné rozhrania a spoločnosť ept za T-Com zalisovacia zóna – od definície požiadaviek cez architektúru až po integráciu systému. Integrovaná T-Com zalisovacia zóna
od spoločnosti ept zaručuje najvyššiu spoľahlivosť aj v aplikáciách kritických z hľadiska bezpečnosti, ako sú autonómne riadenie, ADAS, infotainment, prepojené služby, technológia displejov alebo komunikácia V2X.
Touto spoluprácou spoločnosti Rosenberger a ept vysielajú silný signál: v prospech inovačnej sily, systémovej integrácie a priemyselnej škálovateľnosti v službách automobilovej budúcnosti.
zalisovacia zóna od spoločnosti ept pre T-Com – osvedčená spojovacia technológia pre najvyššiu spoľahlivosť
Na rozdiel od klasickej techniky spájkovania (spájkovací vývod) ponúka technika vtláčania (technológia press-fit) T-Com od spoločnosti ept procesne spoľahlivé a tepelne oddelené kontaktovanie. Špeciálne vyvinutá technológia presviedča nízkou intenzitou porúch, typicky pod 1 FIT (Failure in Time) – čo štatisticky zodpovedá jednej poruche na miliardu prevádzkových hodín.
S viac ako 120 miliardami kontaktov osvedčených v praxi po celom svete sa zóna T-Com „zalisovacia zóna“ od spoločnosti ept považuje za uznávaný priemyselný štandard takmer u všetkých globálnych výrobcov OEM. Jej plynotesné kontaktovanie zaručuje najvyššiu mechanickú odolnosť, a je tak obzvlášť vhodné pre aplikácie kritické z hľadiska bezpečnosti v oblastiach, ako je autonómne riadenie, ADAS, infotainment alebo komunikácia V2X.
Prehľad technologických výhod:
- Vysoká priľnavá sila: až 100 N na jeden kontakt priamo na doske s plošnými spojmi
- Žiadne spájkovanie: žiadne zlomené alebo studené spájky
- Vynikajúca odolnosť voči vibráciám a nárazom: testované pri zrýchlení až 200 g
Modulárny systém pre maximálnu flexibilitu až do 56 Gbit/s
Modulárny systém spoločnosti Rosenberger spája špičkové technológie prepojenia v škálovateľných konštrukčných riešeniach – ideálne pre komplexné požiadavky prepojenej architektúry vozidiel. Umožňuje presné prispôsobenie najrozmanitejším oblastiam použitia, od systémov ADAS a autonómnej jazdy až po aplikácie v oblasti infotainmentu a brán.
Koaxiálne vysokofrekvenčné konektor
Napríklad pre aplikácie systémov založených na kamerách.
HFM®: FAKRA-Mini do 20 GHz, 28 Gbit/s
RMC®: Mini-Coax do 9 GHz
FAKRA: Štandardizované RF rozhranie do 6 GHz, 8 Gbit/s
HFM®: FAKRA-Mini do 20 GHz, 28 Gbit/s
RMC®: Mini-Coax do 9 GHz
FAKRA: Štandardizované RF rozhranie do 6 GHz, 8 Gbit/s
Diferenciálne dátové konektory
Pre komunikáciu založenú na ethernete, ako je napríklad spojenie medzi riadiacimi jednotkami (zónový kontrolér a HPC).
H-MTD®: tienený, krútená dvojlinka do 20 GHz, 56 Gbit/s
MTD®: tienený, krútená dvojlinka do 1 GHz, 1 Gbit/s
RosenbergerHSD®: vysoká integrita signálu do 6 GHz, 8 Gbit/s
H-MTD®: tienený, krútená dvojlinka do 20 GHz, 56 Gbit/s
MTD®: tienený, krútená dvojlinka do 1 GHz, 1 Gbit/s
RosenbergerHSD®: vysoká integrita signálu do 6 GHz, 8 Gbit/s
Integrácia do systému pre efektívnosť systému a spoľahlivosť procesu
Cielené začlenenie do návrhu nielenže podporuje efektívne vedenie obvodov na doske s plošnými spojmi, ale umožňuje aj automatizovanú montáž komplexných káblových zväzkov. Výsledok: vysoká hustota integrácie, znížené náklady na proces a maximálna voľnosť pri návrhu pri súčasne spoľahlivej elektromagnetickej kompatibilite (EMC).
Záver: Základ softvérovo definovanej mobility budúcnosti
Vývoj smerom k vozidlu definovanému softvérom (Software-Defined Vehicle, SDV) nielenže znamená zmenu paradigmy vo vývoji automobilov – vyžaduje si aj úplné prehodnotenie architektúry palubnej siete (palubná sieť). V ére, keď sú funkcie čoraz viac definované softvérom, riadené prostredníctvom centrálnych vysokovýkonných počítačov a podporované nepretržitými dátovými tokmi, sa palubná sieť stáva strategickou chrbticou budúcich platforiem vozidiel.
Zónové architektúry, výkonné počítačové platformy a spoľahlivé vysokorýchlostné pripojenia tvoria technologický základ pre autonómne jazdné funkcie, prepojené služby a komunikáciu v reálnom čase. Túto transformáciu je však možné realizovať len s fyzicky odolnými, štandardizovanými a modulárnymi systémami konektorov, ktoré spĺňajú najvyššie požiadavky na výkon, spoľahlivosť a integráciu.
Spoločný vývoj spoločností Rosenberger a ept – najmä portfólio HYMC® s osvedčenou T-Com zalisovacia zóna – ukazuje, ako je možné vďaka technologickým synergiám vytvoriť nielen jednotlivé komponenty, ale aj celé systémové riešenia, ktoré spĺňajú požiadavky budúcej generácie vozidiel.Z toho jasne vyplýva: palubná sieť (palubná sieť) je oveľa viac než len technická infraštruktúra. Je to kľúčový faktor pre inovácie, škálovateľnosť a konkurencieschopnosť v automobilovej ére konektivity, automatizácie a digitalizácie.
Zónové architektúry, výkonné počítačové platformy a spoľahlivé vysokorýchlostné pripojenia tvoria technologický základ pre autonómne jazdné funkcie, prepojené služby a komunikáciu v reálnom čase. Túto transformáciu je však možné realizovať len s fyzicky odolnými, štandardizovanými a modulárnymi systémami konektorov, ktoré spĺňajú najvyššie požiadavky na výkon, spoľahlivosť a integráciu.
Spoločný vývoj spoločností Rosenberger a ept – najmä portfólio HYMC® s osvedčenou T-Com zalisovacia zóna – ukazuje, ako je možné vďaka technologickým synergiám vytvoriť nielen jednotlivé komponenty, ale aj celé systémové riešenia, ktoré spĺňajú požiadavky budúcej generácie vozidiel.Z toho jasne vyplýva: palubná sieť (palubná sieť) je oveľa viac než len technická infraštruktúra. Je to kľúčový faktor pre inovácie, škálovateľnosť a konkurencieschopnosť v automobilovej ére konektivity, automatizácie a digitalizácie.