Spremembe v avtomobilski tehnologiji: SDV v središču pozornosti
Prihodnost voznega omrežja v dobi vozil, ki jih določa programska oprema (SDV)
Tehnološki napredek, izzivi pri načrtovanju in rešitve za vgrajene sisteme.
Avtomobilska industrija doživlja temeljite spremembe: s prihodom vozil, ki jih opredeljuje programska oprema (SDV), programska oprema vedno bolj stopa v središče razvoja vozil. V nasprotju s klasičnimi arhitekturami vozil, pri katerih elektronske krmilne enote (ECU) delujejo funkcionalno specifično in so v veliki meri ločene druga od druge, vozila SDV omogočajo centralizirano, prilagodljivo in nenehno posodobljivo programsko platformo. Funkcije, kot so avtonomno vožnjo, posodobitve prek brezžičnega omrežja in prilagojene uporabniške izkušnje, so s tem ne le izvedljive, ampak postajajo vse bolj standardne.
Ta preobrazba pa postavlja visoke zahteve na arhitekturo vozila – zlasti na vozniško omrežje, ki deluje kot hrbtenica vseh elektronskih sistemov. Dosedanja struktura, ki temelji na decentralizirano razporejenih ECU-jih, pri tem vse bolj naletava na svoje meje.
Novi koncepti SDV in arhitekture vozniškega omrežja zahtevajo zmogljivejše, skalabilne in centralizirane rešitve. Te morajo biti sposobne obvladovati nenehno naraščajoče količine podatkov in hkrati izpolnjevati stroge zahteve glede varnosti in obdelave v realnem času.
Prehod na conalne arhitekture, visokozmogljive računalnike (High-Performance Computers, HPC) in programsko krmiljene komunikacijske protokole zato ne pomeni le tehnološkega napredka, temveč predstavlja nujno podlago za prihodnostno usposobljenost sodobnih vozil.
V nadaljevanju bomo osvetlili ključne zahteve za vozniško omrežje naslednje generacije vozil v kontekstu SDV – in pokazali, zakaj njegova prenova sega daleč preko tehničnih izboljšav: je odločilni vzvod za inovativnost in dolgoročno konkurenčnost avtomobilske industrije.
Avtomobilska industrija doživlja temeljite spremembe: s prihodom vozil, ki jih opredeljuje programska oprema (SDV), programska oprema vedno bolj stopa v središče razvoja vozil. V nasprotju s klasičnimi arhitekturami vozil, pri katerih elektronske krmilne enote (ECU) delujejo funkcionalno specifično in so v veliki meri ločene druga od druge, vozila SDV omogočajo centralizirano, prilagodljivo in nenehno posodobljivo programsko platformo. Funkcije, kot so avtonomno vožnjo, posodobitve prek brezžičnega omrežja in prilagojene uporabniške izkušnje, so s tem ne le izvedljive, ampak postajajo vse bolj standardne.
Ta preobrazba pa postavlja visoke zahteve na arhitekturo vozila – zlasti na vozniško omrežje, ki deluje kot hrbtenica vseh elektronskih sistemov. Dosedanja struktura, ki temelji na decentralizirano razporejenih ECU-jih, pri tem vse bolj naletava na svoje meje.
Novi koncepti SDV in arhitekture vozniškega omrežja zahtevajo zmogljivejše, skalabilne in centralizirane rešitve. Te morajo biti sposobne obvladovati nenehno naraščajoče količine podatkov in hkrati izpolnjevati stroge zahteve glede varnosti in obdelave v realnem času.
Prehod na conalne arhitekture, visokozmogljive računalnike (High-Performance Computers, HPC) in programsko krmiljene komunikacijske protokole zato ne pomeni le tehnološkega napredka, temveč predstavlja nujno podlago za prihodnostno usposobljenost sodobnih vozil.
V nadaljevanju bomo osvetlili ključne zahteve za vozniško omrežje naslednje generacije vozil v kontekstu SDV – in pokazali, zakaj njegova prenova sega daleč preko tehničnih izboljšav: je odločilni vzvod za inovativnost in dolgoročno konkurenčnost avtomobilske industrije.
Visokozmogljivi računalniki (HPC) kot hrbtenica avtonomne vožnje
S napredkom avtonomne vožnje se znatno povečuje kompleksnost arhitekture vozila – zlasti na področju voznega omrežja. V središču izzivov so vse bolj vidni vidiki, kot so zmogljivost, varnost, zanesljivost in prilagodljivost. Ogromna količina podatkov iz senzorjev in okolja ter zahteva po nemoteni obdelavi v realnem času zahtevata nove rešitve na sistemski ravni.
Ključna tehnologija v tem kontekstu je uporaba visoko zmogljivih računalnikov (HPC) v vozilu. Te zmogljive platforme prevzemajo osrednjo nalogo obdelave podatkov v realnem času – na primer iz kamer, radarjev in LIDAR sistemov. Cilj je ustvariti natančen, redundantni in vedno aktualen model okolice vozila, ki služi kot podlaga za avtonomne navigacijske in odločevalne procese.
Kakovost tega modela okolja v veliki meri določa inteligentno združevanje različnih senzorskih tehnologij. S kombinacijo njihovih prednosti in kompenzacijo posameznih slabosti nastane izjemno zanesljiva slika realnosti – bistvena za varno delovanje avtonomnih sistemov v cestnem prometu.
Brez HPC-jev ta tehnološki dosežek ne bi bil izvedljiv. Zagotavljajo potrebno računsko moč, potrebno pasovno širino podatkov ter zmožnost globoke sistemske integracije – in tako tvorijo nepogrešljiv temelj za naslednjo generacijo povezanih, avtonomno delujočih vozil.
Ključna tehnologija v tem kontekstu je uporaba visoko zmogljivih računalnikov (HPC) v vozilu. Te zmogljive platforme prevzemajo osrednjo nalogo obdelave podatkov v realnem času – na primer iz kamer, radarjev in LIDAR sistemov. Cilj je ustvariti natančen, redundantni in vedno aktualen model okolice vozila, ki služi kot podlaga za avtonomne navigacijske in odločevalne procese.
Kakovost tega modela okolja v veliki meri določa inteligentno združevanje različnih senzorskih tehnologij. S kombinacijo njihovih prednosti in kompenzacijo posameznih slabosti nastane izjemno zanesljiva slika realnosti – bistvena za varno delovanje avtonomnih sistemov v cestnem prometu.
Brez HPC-jev ta tehnološki dosežek ne bi bil izvedljiv. Zagotavljajo potrebno računsko moč, potrebno pasovno širino podatkov ter zmožnost globoke sistemske integracije – in tako tvorijo nepogrešljiv temelj za naslednjo generacijo povezanih, avtonomno delujočih vozil.
Povezave za ekstremne razmere – stabilne, trdne, trajne
Zmogljivost visoko zmogljivih računalnikov je neposredno odvisna od učinkovitosti komunikacijske infrastrukture, na kateri temeljijo. Za zanesljivo komunikacijo med senzorji, krmilniki območij in centralnimi računalniškimi enotami so nujne visokohitrostne povezave z izjemno nizko zakasnitvijo in visoko pasovno širino.
Vendar ne gre le za električno zmogljivost: komponente morajo zdržati tudi težke pogoje v avtomobilskem okolju. Mehanska trdnost, odpornost proti vibracijam, temperaturna odpornost in dolga življenjska doba so odločilna merila – zlasti v sistemih, ki so ključni za varnost.
Zanesljivi, odpornostni proti okvaram in trajni kontaktni sistemi so zato sestavni del prihodnje arhitekture vozil. Le če so fizični vmesniki enako zmogljivi in odporni kot priključeni računalniški sistemi, je mogoče varno in trajnostno izkoristiti polni potencial funkcij, ki temeljijo na podatkih – kot so avtonomne vožnje.
Vendar ne gre le za električno zmogljivost: komponente morajo zdržati tudi težke pogoje v avtomobilskem okolju. Mehanska trdnost, odpornost proti vibracijam, temperaturna odpornost in dolga življenjska doba so odločilna merila – zlasti v sistemih, ki so ključni za varnost.
Zanesljivi, odpornostni proti okvaram in trajni kontaktni sistemi so zato sestavni del prihodnje arhitekture vozil. Le če so fizični vmesniki enako zmogljivi in odporni kot priključeni računalniški sistemi, je mogoče varno in trajnostno izkoristiti polni potencial funkcij, ki temeljijo na podatkih – kot so avtonomne vožnje.
Hibridni, modularni konektorji za conne arhitekture vozilnih električnih omrežij – tesno sodelovanje med podjetjema Rosenberger in ept
Preoblikovanje arhitekture vozilnega omrežja v smeri conalnih konceptov odpira nove možnosti za visoko avtomatizirano proizvodnjo vozil. V tem naprednem okolju podjetji Rosenberger in ept skupaj postavljata nove standarde: s portfeljem hibridnih, modularnih priključkov, razvitih v okviru partnerstva, ki združujejo prenos signalov, podatkov in moči, obe podjetji rešujeta ključne izzive sodobnih arhitektur vozil.
Kombinacija modularnih načel oblikovanja in najsodobnejše tehnologije vtiskovanja omogoča kompaktno integracijo različnih funkcionalnih enot – ob optimalni izrabi razpoložljivega prostora. Tako je mogoče izdelati modularne podsklope, ki so idealni za robotsko podprte montažne procese. To zmanjšuje kompleksnost pri ravnanju z izdelki in bistveno prispeva k povečanju učinkovitosti vzdolž celotne dobavne verige.
V središču pozornosti je dosledna uporaba uveljavljenih standardov in platformnih strategij. S sinergijsko kombinacijo tehnologij Rosenbergerju in podjetju ept uspeva v okviru conalnih pristopov k vozilnim električnim omrežjem zagotoviti visoko avtomatizirane, prilagodljive in stroškovno učinkovite rešitve za priključke.
Ključni rezultat tega tesnega sodelovanja je portfelj HYMC® (Hybrid Modular Connector). Pri njegovem razvoju je podjetje Rosenberger odgovarjalo za visokohitrostne vmesnike, podjetje ept pa za T-Com vtiskovalno cono – od opredelitve zahtev prek arhitekture do sistemske integracije. Pri tem integrirana T-Com vtiskovalna
cona podjetja ept zagotavlja najvišjo zanesljivost, tudi v varnostno kritičnih aplikacijah, kot so avtonomno vožnjo, ADAS, infotainment, povezane storitve, tehnologija zaslonov ali komunikacija V2X.
S tem sodelovanjem podjetji Rosenberger in ept pošiljata močno sporočilo: o inovativnosti, sistemski integraciji in industrijski prilagodljivosti v službi avtomobilske prihodnosti.
Kombinacija modularnih načel oblikovanja in najsodobnejše tehnologije vtiskovanja omogoča kompaktno integracijo različnih funkcionalnih enot – ob optimalni izrabi razpoložljivega prostora. Tako je mogoče izdelati modularne podsklope, ki so idealni za robotsko podprte montažne procese. To zmanjšuje kompleksnost pri ravnanju z izdelki in bistveno prispeva k povečanju učinkovitosti vzdolž celotne dobavne verige.
V središču pozornosti je dosledna uporaba uveljavljenih standardov in platformnih strategij. S sinergijsko kombinacijo tehnologij Rosenbergerju in podjetju ept uspeva v okviru conalnih pristopov k vozilnim električnim omrežjem zagotoviti visoko avtomatizirane, prilagodljive in stroškovno učinkovite rešitve za priključke.
Ključni rezultat tega tesnega sodelovanja je portfelj HYMC® (Hybrid Modular Connector). Pri njegovem razvoju je podjetje Rosenberger odgovarjalo za visokohitrostne vmesnike, podjetje ept pa za T-Com vtiskovalno cono – od opredelitve zahtev prek arhitekture do sistemske integracije. Pri tem integrirana T-Com vtiskovalna
cona podjetja ept zagotavlja najvišjo zanesljivost, tudi v varnostno kritičnih aplikacijah, kot so avtonomno vožnjo, ADAS, infotainment, povezane storitve, tehnologija zaslonov ali komunikacija V2X.
S tem sodelovanjem podjetji Rosenberger in ept pošiljata močno sporočilo: o inovativnosti, sistemski integraciji in industrijski prilagodljivosti v službi avtomobilske prihodnosti.
T-Com vtiskovalna cona podjetja ept – preizkušena tehnologija spajanja za najvišjo zanesljivost
V nasprotju s klasično tehnologijo spajkanja tehnologija vtiskovanja T-Com podjetja ept omogoča procesno zanesljivo, toplotno ločeno vzpostavljanje stikov. Ta posebej razvita tehnologija prepriča z nizko stopnjo okvar, ki je običajno manjša od 1 FIT (Failure in Time) – kar statistično ustreza eni okvari na milijardo obratovalnih ur.
Z več kot 120 milijardami v praksi preizkušenih kontaktov po vsem svetu velja T-Com Einpresszone podjetja ept za priznani industrijski standard pri skoraj vseh globalnih proizvajalcih originalne opreme (OEM). Njeno plinsko neprepustno povezovanje kontaktov zagotavlja najvišjo mehansko odpornost in je zato še posebej primerno za varnostno kritične aplikacije na področjih, kot so avtonomno vožnjo, ADAS, infotainment ali komunikacija V2X.
Pregled tehnoloških prednosti:
- Visoka nosilnost: do 100 N na stik neposredno na tiskanem vezju
- Brez spajkanja: brez zlomljenih ali hladnih spajkanih mest
- Izjemna odpornost proti vibracijam in udarcem: preizkušeno do pospeška 200 g
Modularni sistem za največjo prilagodljivost do 56 Gbit/s
Modularni sistem podjetja Rosenberger združuje vodilne tehnologije povezovanja v prilagodljive oblikovalske rešitve – idealne za kompleksne zahteve povezanih arhitektur vozil. Omogoča natančno prilagajanje najrazličnejšim področjem uporabe, od sistemov ADAS in avtonomne vožnje do aplikacij za infotainment in vmesnike.
Koaksialni visokofrekvenčni konektorji
Na primer za uporabo v sistemih s kamerami.
HFM®: FAKRA-Mini do 20 GHz, 28 Gbit/s
RMC®: Mini-Coax do 9 GHz
FAKRA: standardizirani RF-vmesnik do 6 GHz, 8 Gbit/s
HFM®: FAKRA-Mini do 20 GHz, 28 Gbit/s
RMC®: Mini-Coax do 9 GHz
FAKRA: standardizirani RF-vmesnik do 6 GHz, 8 Gbit/s
Diferencialni podatkovni konektorji
Za komunikacijo prek omrežja Ethernet, kot je na primer povezava med krmilnimi enotami (krmilniki con in HPC).
H-MTD®: oklopljen, prepleten par do 20 GHz, 56 Gbit/s
MTD®: oklopljen, prepleten par do 1 GHz, 1 Gbit/s
RosenbergerHSD®: visoka integriteta signala do 6 GHz, 8 Gbit/s
H-MTD®: oklopljen, prepleten par do 20 GHz, 56 Gbit/s
MTD®: oklopljen, prepleten par do 1 GHz, 1 Gbit/s
RosenbergerHSD®: visoka integriteta signala do 6 GHz, 8 Gbit/s
Vgradnja za učinkovitost sistema in zanesljivost procesov
Ciljno usmerjeno vključevanje v projekt ne podpira le učinkovitega razporeda vodnikov na tiskanem vezju, temveč omogoča tudi avtomatizirano izdelavo kompleksnih kabelskih snopov. Rezultat: visoka gostota integracije, nižji stroški proizvodnje in največja svoboda pri načrtovanju ob hkratni zanesljivi elektromagnetni združljivosti (EMC).
Sklep: temelj programsko opredeljene mobilnosti prihodnosti
Razvoj v smeri vozila, ki ga definira programska oprema (Software-Defined Vehicle, SDV), ne pomeni le spremembe paradigme v razvoju avtomobilov – zahteva tudi popolno preoblikovanje arhitekture vozilnega omrežja. V dobi, ko funkcije vse bolj opredeljuje programska oprema, jih upravljajo centralni visokozmogljivi računalniki in jih podpirajo neprekinjeni tokovi podatkov, postaja vozilno omrežje strateška hrbtenica prihodnjih avtomobilskih platform.
Zonalne arhitekture, zmogljive računalniške platforme in zanesljive visokohitrostne povezave tvorijo tehnološko podlago za avtonomne vozne funkcije, povezane storitve in komunikacijo v realnem času. Vendar je ta preobrazba izvedljiva le s fizično robustnimi, standardiziranimi in modularnimi sistemi priključkov, ki izpolnjujejo najvišje zahteve glede zmogljivosti, zanesljivosti in integracije.
Skupni razvoj podjetij Rosenberger in ept – zlasti portfelj HYMC® z dokazano T-Com stiskalno cono – kaže, kako je mogoče s tehnološkimi sinergijami ustvariti ne le posamezne komponente, ampak celotne sistemske rešitve, ki so kos zahtevam naslednje generacije vozil.S tem postane jasno: vozniška električna mreža je veliko več kot le tehnična infrastruktura. Je ključni dejavnik za inovacije, prilagodljivost in konkurenčnost v avtomobilski dobi povezljivosti, avtomatizacije in digitalizacije.
Zonalne arhitekture, zmogljive računalniške platforme in zanesljive visokohitrostne povezave tvorijo tehnološko podlago za avtonomne vozne funkcije, povezane storitve in komunikacijo v realnem času. Vendar je ta preobrazba izvedljiva le s fizično robustnimi, standardiziranimi in modularnimi sistemi priključkov, ki izpolnjujejo najvišje zahteve glede zmogljivosti, zanesljivosti in integracije.
Skupni razvoj podjetij Rosenberger in ept – zlasti portfelj HYMC® z dokazano T-Com stiskalno cono – kaže, kako je mogoče s tehnološkimi sinergijami ustvariti ne le posamezne komponente, ampak celotne sistemske rešitve, ki so kos zahtevam naslednje generacije vozil.S tem postane jasno: vozniška električna mreža je veliko več kot le tehnična infrastruktura. Je ključni dejavnik za inovacije, prilagodljivost in konkurenčnost v avtomobilski dobi povezljivosti, avtomatizacije in digitalizacije.