Pārmaiņas automobiļu tehnoloģijās: uzmanības centrā – SDV
Automašīnu elektrosistēmu nākotne programmatūras definēto transportlīdzekļu (SDV) laikmetā
Tehnoloģiskais progress, izaicinājumi dizainā un risinājumi iegultām sistēmām.
Automobiļu rūpniecība piedzīvo radikālas pārmaiņas: līdz ar programmatūras definēta transportlīdzekļa (SDV) parādīšanos programmatūra arvien vairāk kļūst par transportlīdzekļu izstrādes galveno elementu. Atšķirībā no klasiskajām transportlīdzekļu arhitektūrām, kurās elektroniskās vadības ierīces (ECU) darbojas atbilstoši konkrētām funkcijām un lielākoties ir savstarpēji nošķirtas, SDV nodrošina centralizētu, elastīgu un nepārtraukti atjaunināmu programmatūras platformu. Tādējādi tādas funkcijas kā autonomā braukšana, bezvadu atjauninājumi un personalizēta lietotāju pieredze ir ne tikai realizējamas, bet arī arvien vairāk kļūst par standarta risinājumu.
Tomēr šī transformācija izvirza augstas prasības transportlīdzekļa arhitektūrai – jo īpaši borta tīklam, kas darbojas kā visu elektronisko sistēmu mugurkauls. Līdzšinējā struktūra, kas balstās uz decentralizēti izvietotām ECU, arvien vairāk sasniedz savas robežas.
Jauni SDV koncepcijas un borta tīkla arhitektūras prasa jaudīgākus, mērogojamus un centralizētus risinājumus. Tām jāspēj apstrādāt arvien pieaugošos datu apjomus un vienlaikus atbilst stingrām drošības un reāllaika apstrādes prasībām.
Pāreja uz zonālām arhitektūrām, augstas veiktspējas datoriem (High-Performance Computers, HPC) un programmatūras vadītiem komunikācijas protokoliem tādējādi ne tikai iezīmē tehnoloģisko progresu, bet arī veido nepieciešamo pamatu mūsdienu transportlīdzekļu ilgtspējībai.
Turpmāk tiks izgaismotas galvenās prasības nākamās paaudzes transportlīdzekļu borta tīklam SDV kontekstā – un parādīts, kāpēc tā pārveidošana sniedzas tālu ārpus tehniskajām attīstībām: tā ir izšķirošs instruments automobiļu rūpniecības inovācijas spēkam un ilgtermiņa konkurētspējai.
Automobiļu rūpniecība piedzīvo radikālas pārmaiņas: līdz ar programmatūras definēta transportlīdzekļa (SDV) parādīšanos programmatūra arvien vairāk kļūst par transportlīdzekļu izstrādes galveno elementu. Atšķirībā no klasiskajām transportlīdzekļu arhitektūrām, kurās elektroniskās vadības ierīces (ECU) darbojas atbilstoši konkrētām funkcijām un lielākoties ir savstarpēji nošķirtas, SDV nodrošina centralizētu, elastīgu un nepārtraukti atjaunināmu programmatūras platformu. Tādējādi tādas funkcijas kā autonomā braukšana, bezvadu atjauninājumi un personalizēta lietotāju pieredze ir ne tikai realizējamas, bet arī arvien vairāk kļūst par standarta risinājumu.
Tomēr šī transformācija izvirza augstas prasības transportlīdzekļa arhitektūrai – jo īpaši borta tīklam, kas darbojas kā visu elektronisko sistēmu mugurkauls. Līdzšinējā struktūra, kas balstās uz decentralizēti izvietotām ECU, arvien vairāk sasniedz savas robežas.
Jauni SDV koncepcijas un borta tīkla arhitektūras prasa jaudīgākus, mērogojamus un centralizētus risinājumus. Tām jāspēj apstrādāt arvien pieaugošos datu apjomus un vienlaikus atbilst stingrām drošības un reāllaika apstrādes prasībām.
Pāreja uz zonālām arhitektūrām, augstas veiktspējas datoriem (High-Performance Computers, HPC) un programmatūras vadītiem komunikācijas protokoliem tādējādi ne tikai iezīmē tehnoloģisko progresu, bet arī veido nepieciešamo pamatu mūsdienu transportlīdzekļu ilgtspējībai.
Turpmāk tiks izgaismotas galvenās prasības nākamās paaudzes transportlīdzekļu borta tīklam SDV kontekstā – un parādīts, kāpēc tā pārveidošana sniedzas tālu ārpus tehniskajām attīstībām: tā ir izšķirošs instruments automobiļu rūpniecības inovācijas spēkam un ilgtermiņa konkurētspējai.
Augstas veiktspējas datori (HPC) kā autonomās braukšanas pamats
Līdz ar autonomās braukšanas attīstību ievērojami pieaug transportlīdzekļa arhitektūras sarežģītība – it īpaši transportlīdzekļa elektrosistēmas jomā. Aizvien lielāka uzmanība tiek pievērsta tādiem aspektiem kā veiktspēja, drošība, uzticamība un elastība. Milzīgais sensoru un vides datu apjoms, kā arī prasība pēc nevainojamas apstrādes reālajā laikā prasa jaunu risinājumu izstrādi sistēmas līmenī.
Šajā kontekstā galvenā tehnoloģija ir augstas veiktspējas datoru (HPC) izmantošana transportlīdzeklī. Šīs jaudīgās platformas veic galveno uzdevumu – reāllaika datu apstrādi, piemēram, no kameru, radaru un LIDAR sistēmām. Mērķis ir izveidot precīzu, redundantu un vienmēr aktuālu transportlīdzekļa apkārtnes modeli, kas kalpo par pamatu autonomajai navigācijai un lēmumu pieņemšanas procesiem.
Šī vides modeļa kvalitāti būtiski nosaka dažādu sensoru tehnoloģiju vieda apvienošana. Apvienojot to attiecīgās stiprās puses un kompensējot individuālās vājības, rodas ļoti uzticams realitātes attēls – kas ir būtisks autonomo sistēmu drošai darbībai ceļu satiksmē.
Bez HPC šāds tehnoloģiskais sasniegums nebūtu iespējams. Tie nodrošina nepieciešamo skaitļošanas jaudu, vajadzīgo datu joslas platumu, kā arī spēju veikt dziļu sistēmu integrāciju – tādējādi veidojot neaizstājamo pamatu nākamās paaudzes savienotajiem, autonomi darbojošajiem transportlīdzekļiem.
Šajā kontekstā galvenā tehnoloģija ir augstas veiktspējas datoru (HPC) izmantošana transportlīdzeklī. Šīs jaudīgās platformas veic galveno uzdevumu – reāllaika datu apstrādi, piemēram, no kameru, radaru un LIDAR sistēmām. Mērķis ir izveidot precīzu, redundantu un vienmēr aktuālu transportlīdzekļa apkārtnes modeli, kas kalpo par pamatu autonomajai navigācijai un lēmumu pieņemšanas procesiem.
Šī vides modeļa kvalitāti būtiski nosaka dažādu sensoru tehnoloģiju vieda apvienošana. Apvienojot to attiecīgās stiprās puses un kompensējot individuālās vājības, rodas ļoti uzticams realitātes attēls – kas ir būtisks autonomo sistēmu drošai darbībai ceļu satiksmē.
Bez HPC šāds tehnoloģiskais sasniegums nebūtu iespējams. Tie nodrošina nepieciešamo skaitļošanas jaudu, vajadzīgo datu joslas platumu, kā arī spēju veikt dziļu sistēmu integrāciju – tādējādi veidojot neaizstājamo pamatu nākamās paaudzes savienotajiem, autonomi darbojošajiem transportlīdzekļiem.
Savienojumi ekstremāliem apstākļiem – stabili, izturīgi, ilgmūžīgi
Augstas veiktspējas datoru darbības efektivitāte ir tieši atkarīga no pamata komunikāciju infrastruktūras efektivitātes. Lai nodrošinātu uzticamu mijiedarbību starp sensoriem, zonu kontrolieriem un centrālajām apstrādes vienībām, ir nepieciešami ātrdarbīgi savienojumi ar ārkārtīgi zemu latences laiku un lielu joslas platumu.
Taču runa nav tikai par elektriskajām īpašībām: komponentiem jāiztur arī smagie apstākļi, kādi valda automobiļu vidē. Mehāniska izturība, vibrāciju izturība, temperatūras izturība un ilgs kalpošanas laiks ir izšķiroši kritēriji – it īpaši sistēmās, kas ir kritiski svarīgas drošībai.
Tāpēc uzticamas, drošas un ilgmūžīgas kontaktu sistēmas ir neatņemama nākotnes transportlīdzekļu arhitektūras sastāvdaļa. Tikai tad, ja fiziskās saskarnes ir tikpat jaudīgas un izturīgas kā pievienotās skaitļošanas sistēmas, var droši un ilgtspējīgi izmantot datu vadītu funkciju, piemēram, autonomās braukšanas manevru, pilnu potenciālu.
Taču runa nav tikai par elektriskajām īpašībām: komponentiem jāiztur arī smagie apstākļi, kādi valda automobiļu vidē. Mehāniska izturība, vibrāciju izturība, temperatūras izturība un ilgs kalpošanas laiks ir izšķiroši kritēriji – it īpaši sistēmās, kas ir kritiski svarīgas drošībai.
Tāpēc uzticamas, drošas un ilgmūžīgas kontaktu sistēmas ir neatņemama nākotnes transportlīdzekļu arhitektūras sastāvdaļa. Tikai tad, ja fiziskās saskarnes ir tikpat jaudīgas un izturīgas kā pievienotās skaitļošanas sistēmas, var droši un ilgtspējīgi izmantot datu vadītu funkciju, piemēram, autonomās braukšanas manevru, pilnu potenciālu.
Hibrīdi, modulāri savienotāji zonālām automobiļu elektrosistēmu arhitektūrām – cieša sadarbība starp „Rosenberger“ un „ept“
Transportlīdzekļa elektrosistēmas arhitektūras pāreja uz zonālo koncepciju paver jaunas iespējas augsti automatizētai transportlīdzekļu ražošanai. Šajā uz nākotni vērstajā vidē uzņēmumi „Rosenberger“ un „ept“ kopīgi nosaka jaunus standartus: ar partnerībā izstrādātu hibrīdu, modulāru savienotāju klāstu, kas apvieno signāla, datu un jaudas pārraidi, abi uzņēmumi risina mūsdienu transportlīdzekļu arhitektūru galvenās problēmas.
Modulāro projektēšanas principu un modernākās iespiešanas tehnoloģijas kombinācija ļauj kompakti integrēt dažādas funkcionālās vienības, optimāli izmantojot pieejamo montāžas telpu. Tādējādi var izveidot modulārus apakšmezglus, kas ideāli piemēroti robotizētiem montāžas procesiem. Tas samazina apstrādes sarežģītību un ievērojami veicina efektivitātes paaugstināšanu visā piegādes ķēdē.
Galvenā uzmanība tiek pievērsta jau iedibināto standartu un platformu stratēģiju konsekventai piemērošanai. Sinērģiski apvienojot tehnoloģijas, „Rosenberger“ un „ept“ spēj nodrošināt augsti automatizētus, mērogojamus un rentablus savienotāju risinājumus zonālo automobiļu elektrosistēmu pieeju ietvaros.
Viens no galvenajiem šīs ciešās sadarbības rezultātiem ir HYMC® (Hybrid Modular Connector) produktu klāsts. Tā izstrādē „Rosenberger“ bija atbildīgs par ātrdarbīgajām saskarnēm, bet „ept“ – par „T-Com“ iespiešanas zonu – sākot no prasību definēšanas un arhitektūras izstrādes līdz pat sistēmas integrācijai. Šajā procesā integrētā „ept“ „T-Com“ iespiešanas
zona nodrošina augstāko uzticamību arī drošībai kritiskos pielietojumos, piemēram, autonomajā braukšanā, ADAS, infotainment sistēmās, savienotajos pakalpojumos, displeju tehnoloģijās vai V2X komunikācijā.
Ar šo sadarbību „Rosenberger“ un „ept“ sniedz spēcīgu signālu: par inovācijas spēku, sistēmu integrāciju un rūpniecisko mērogojamību automobiļu nākotnes labā.
Modulāro projektēšanas principu un modernākās iespiešanas tehnoloģijas kombinācija ļauj kompakti integrēt dažādas funkcionālās vienības, optimāli izmantojot pieejamo montāžas telpu. Tādējādi var izveidot modulārus apakšmezglus, kas ideāli piemēroti robotizētiem montāžas procesiem. Tas samazina apstrādes sarežģītību un ievērojami veicina efektivitātes paaugstināšanu visā piegādes ķēdē.
Galvenā uzmanība tiek pievērsta jau iedibināto standartu un platformu stratēģiju konsekventai piemērošanai. Sinērģiski apvienojot tehnoloģijas, „Rosenberger“ un „ept“ spēj nodrošināt augsti automatizētus, mērogojamus un rentablus savienotāju risinājumus zonālo automobiļu elektrosistēmu pieeju ietvaros.
Viens no galvenajiem šīs ciešās sadarbības rezultātiem ir HYMC® (Hybrid Modular Connector) produktu klāsts. Tā izstrādē „Rosenberger“ bija atbildīgs par ātrdarbīgajām saskarnēm, bet „ept“ – par „T-Com“ iespiešanas zonu – sākot no prasību definēšanas un arhitektūras izstrādes līdz pat sistēmas integrācijai. Šajā procesā integrētā „ept“ „T-Com“ iespiešanas
zona nodrošina augstāko uzticamību arī drošībai kritiskos pielietojumos, piemēram, autonomajā braukšanā, ADAS, infotainment sistēmās, savienotajos pakalpojumos, displeju tehnoloģijās vai V2X komunikācijā.
Ar šo sadarbību „Rosenberger“ un „ept“ sniedz spēcīgu signālu: par inovācijas spēku, sistēmu integrāciju un rūpniecisko mērogojamību automobiļu nākotnes labā.
„ept“ T-Com presēšanas zona – pārbaudīta savienošanas tehnoloģija, kas nodrošina visaugstāko uzticamību
Atšķirībā no klasiskās lodēšanas tehnoloģijas, ept uzņēmuma T-Com ievietošanas tehnoloģija nodrošina procesa ziņā drošu, termiski atdalītu kontaktu veidošanu. Šī īpaši izstrādātā tehnoloģija pārliecina ar zemu kļūdu rādītāju, kas parasti ir mazāks par 1 FIT (Failure in Time) – statistiski tas atbilst vienai kļūmei uz miljardu darbības stundu.
Ar vairāk nekā 120 miljardiem praksē pārbaudītu kontaktu visā pasaulē ept uzņēmuma T-Com presējamā zona tiek uzskatīta par atzītu nozares standartu gandrīz visiem globālajiem OEM ražotājiem. Tās gāzes necaurlaidīgā kontaktu savienojuma tehnoloģija nodrošina augstāko mehānisko izturību, tādējādi tā ir īpaši piemērota drošībai kritiskām lietojumprogrammām tādās jomās kā autonomā braukšana, ADAS, informācijas un izklaides sistēmas vai V2X komunikācija.
Tehnoloģisko priekšrocību pārskats:
- Liela saķeres spēka: līdz 100 N uz vienu kontaktu tieši uz drukātās shēmas plāksnes
- Nav nepieciešama lodēšana: nav salauztu vai nepilnīgu lodējumu
- Izcila izturība pret vibrācijām un triecieniem: testēta līdz 200 g paātrinājumam
Moduļu sistēma, kas nodrošina maksimālu elastīgumu līdz 56 Gbit/s
Rosenberger modulārā sistēma apvieno tirgus vadošās savienojumu tehnoloģijas skalējamos dizaina risinājumos – ideāli piemērota sarežģītajām prasībām, kas raksturīgas savstarpēji savienotām transportlīdzekļu arhitektūrām. Tā nodrošina precīzu pielāgošanu visdažādākajām lietošanas jomām, sākot no ADAS un autonomajām braukšanas sistēmām līdz pat informācijas un izklaides sistēmām un vārtejas lietojumprogrammām.
Koaksiālie augstfrekvences savienotāji
Piemēram, kameru sistēmu lietojumiem.
HFM®: FAKRA-Mini līdz 20 GHz, 28 Gbit/s
RMC®: Mini-Coax līdz 9 GHz
FAKRA: Standartizēta RF saskarne līdz 6 GHz, 8 Gbit/s
HFM®: FAKRA-Mini līdz 20 GHz, 28 Gbit/s
RMC®: Mini-Coax līdz 9 GHz
FAKRA: Standartizēta RF saskarne līdz 6 GHz, 8 Gbit/s
Diferenciālie datu savienotāji
Ethernet bāzes komunikācijai, piemēram, savienojumam starp vadības ierīcēm (zonu kontrolieri un HPC).
H-MTD®: ekranēts, vītā pāra līdz 20 GHz, 56 Gbit/s
MTD®: ekranēts, vītā pāra līdz 1 GHz, 1 Gbit/s
RosenbergerHSD®: augsta signāla integritāte līdz 6 GHz, 8 Gbit/s
H-MTD®: ekranēts, vītā pāra līdz 20 GHz, 56 Gbit/s
MTD®: ekranēts, vītā pāra līdz 1 GHz, 1 Gbit/s
RosenbergerHSD®: augsta signāla integritāte līdz 6 GHz, 8 Gbit/s
Dizaina integrācija sistēmas efektivitātes un procesa drošības nodrošināšanai
Mērķtiecīga integrācija ne tikai veicina efektīvu PCB maršrutēšanu, bet arī ļauj automatizēt sarežģītu kabeļu pīto sistēmu montāžu. Rezultāts: augsta integrācijas blīvums, samazinātas procesa izmaksas un maksimāla projektēšanas brīvība, vienlaikus nodrošinot uzticamu elektromagnētisko saderību (EMC).
Secinājums: nākotnes programmatūras definētas mobilitātes pamats
Pāreja uz programmatūras definētu transportlīdzekli (SDV) ne tikai iezīmē paradigmas maiņu automobiļu izstrādē — tā prasa pilnīgi jaunu pieeju transportlīdzekļa elektrosistēmas arhitektūrai. Laikmetā, kad funkcijas arvien vairāk tiek definētas ar programmatūru, vadītas ar centrālo augstas veiktspējas datoru palīdzību un nodrošinātas ar nepārtrauktu datu plūsmu, transportlīdzekļa elektrosistēma kļūst par nākotnes transportlīdzekļu platformu stratēģisko mugurkaulu.
Zonālās arhitektūras, jaudīgas datoru platformas un uzticami ātrdarbīgi savienojumi veido tehnoloģisko pamatu autonomajām braukšanas funkcijām, tīkla pakalpojumiem un reāllaika komunikācijai. Tomēr šo pārveidi var īstenot tikai ar fiziski izturīgām, standartizētām un modulārām savienotāj sistēmām, kas atbilst visaugstākajām prasībām attiecībā uz veiktspēju, uzticamību un integrāciju.
Rosenberger un ept kopīgā izstrāde – jo īpaši HYMC® produktu klāsts ar labi pārbaudīto T-Com iespiešanas zonu – parāda, kā, izmantojot tehnoloģiskās sinerģijas, var radīt ne tikai atsevišķas sastāvdaļas, bet arī pilnīgus sistēmu risinājumus, kas atbilst nākamās paaudzes transportlīdzekļu prasībām.Tādējādi kļūst skaidrs: transportlīdzekļa elektrosistēma ir daudz vairāk nekā tikai tehniskā infrastruktūra. Tā ir galvenais dzinējspēks inovācijām, mērogojamībai un konkurētspējai automobiļu laikmetā, ko raksturo savienojamība, automatizācija un digitalizācija.
Zonālās arhitektūras, jaudīgas datoru platformas un uzticami ātrdarbīgi savienojumi veido tehnoloģisko pamatu autonomajām braukšanas funkcijām, tīkla pakalpojumiem un reāllaika komunikācijai. Tomēr šo pārveidi var īstenot tikai ar fiziski izturīgām, standartizētām un modulārām savienotāj sistēmām, kas atbilst visaugstākajām prasībām attiecībā uz veiktspēju, uzticamību un integrāciju.
Rosenberger un ept kopīgā izstrāde – jo īpaši HYMC® produktu klāsts ar labi pārbaudīto T-Com iespiešanas zonu – parāda, kā, izmantojot tehnoloģiskās sinerģijas, var radīt ne tikai atsevišķas sastāvdaļas, bet arī pilnīgus sistēmu risinājumus, kas atbilst nākamās paaudzes transportlīdzekļu prasībām.Tādējādi kļūst skaidrs: transportlīdzekļa elektrosistēma ir daudz vairāk nekā tikai tehniskā infrastruktūra. Tā ir galvenais dzinējspēks inovācijām, mērogojamībai un konkurētspējai automobiļu laikmetā, ko raksturo savienojamība, automatizācija un digitalizācija.