Come l’architettura a zone migliora la comunicazione automobilistica: le soluzioni di Texas Instruments.
L’elettronica continua a far evolvere il modo con cui interagiamo con le nostre auto. Abbiamo fatto molta strada da quando la navigazione integrata o le chiamate in vivavoce erano considerate caratteristiche nuove ed entusiasmanti.
I veicoli odierni sono pieni di tecnologia innovativa e utilizzano centinaia o migliaia di semiconduttori e circuiti integrati per una maggiore intelligenza, elettrificazione e sicurezza. L’elettronica di bordo consente anche un livello di comfort più elevato, dai sedili con aria condizionata agli effetti di illuminazione personalizzati; in alcuni veicoli, più touchscreen o app per smartphone supportano queste funzionalità.
Siamo entrati nell’era del veicolo definito dal software, un’importante tendenza del mercato automobilistico grazie alla quale le case automobilistiche possono offrire livelli più elevati di servizio, personalizzazione e praticità.
Naturalmente, la sicurezza rimane fondamentale, con quasi il 93% dei nuovi veicoli dotati di almeno una funzione di sistema avanzato di assistenza alla guida (ADAS). Si stima che le soluzioni possano prevenire fino a 1,6 milioni di incidenti all’anno e fino a 36,7 miliardi di dollari di danni. Queste cifre non sarebbero possibili senza i progressi nell’ADAS e nella connettività che i semiconduttori portano ai veicoli.
L’architettura a zone, un’altra tendenza automobilistica, può aiutare a realizzare il veicolo definito dal software. L’architettura a zone raggruppa le unità di controllo elettronico (ECU) in base alla posizione in un veicolo rispetto alla funzione (architettura di dominio). Queste ECU basate sulla posizione, note anche come moduli di controllo di zona, si sforzano di centralizzare le architetture hardware e software del veicolo sfruttando le interfacce di rete esistenti e nuove.
“La nostra azienda è ben posizionata per soddisfare tutte le principali esigenze di comunicazione del cambiamento architettonico nel settore automobilistico“, ha affermato Tsedeniya Abraham, Vice President, Interface di Texas Instruments. “Possiamo aiutare i progettisti a gestire e semplificare il mix di tipi di dati che un’architettura di zona richiede”.
Riduzione del cablaggio, sfruttamento dei protocolli
Man mano che il numero di sensori e attuatori nei veicoli aumenta, aumenta anche la quantità di dati da trasmettere all’interno di un veicolo. Ogni ECU deve comunicare con sensori, attuatori e altre ECU per eseguire con precisione funzioni di movimento e sicurezza. Ciò richiede tradizionalmente molti cavi di cablaggio, ingombranti e pesanti che trasportano energia e dati in tutto il veicolo.
Fortunatamente, l’architettura a zone riduce il cablaggio, il peso e i costi per ottimizzare al meglio il veicolo definito da software. I protocolli di comunicazione tradizionali come Ethernet, Controller Area Network (CAN) e Local Interconnect Network (LIN) rimangono essenziali anche nell’organizzazione di questa crescente quantità di dati.
Ad esempio, velocità ultra elevata e latenza ultra bassa abilitate tramite Ethernet supportano comunicazioni critiche per la sicurezza, come la prevenzione degli incidenti. Protocolli più convenienti come CAN o LIN potrebbero essere i migliori per altre connessioni a larghezza di banda inferiore, come l’apertura o chiusura di un finestrino, la regolazione della temperatura dei sedili o il servosterzo.
“Mentre Ethernet tra i moduli di controllo di zona è la scelta migliore per la trasmissione dati ad alta velocità, CAN o LIN sono scelte efficienti e veloci per l’ultimo miglio di comunicazione all’interno di ciascuna zona“, ha affermato Tsedeniya.
Per i requisiti di trasporto video più esigenti, il protocollo FPD-Link può attualmente fornire 13,5 Gbps su un singolo cavo. È sufficiente per tenere il passo con i display ad alta risoluzione nei veicoli.
Pensando alla sicurezza, il serializzatore-deserializzatore (SerDes) FPD-Link è sufficientemente veloce da trasmettere dati della telecamera non compressi, un vantaggio fondamentale ora che i veicoli incorporano più funzionalità ADAS.
I dati non compressi sono essenziali per ridurre gli artefatti visivi che potrebbero altrimenti interferire con la capacità di un sistema di elaborare e reagire alle immagini. FPD-Link è anche bidirezionale, quindi il sistema può comunque controllare la telecamera anche durante la ricezione delle immagini.
Guardando avanti
La necessità di integrare una gamma di protocolli è uno dei motivi per cui i produttori si rivolgono alla vasta gamma di dispositivi di comunicazione per autoveicoli di Texas Instruments per gestire il passaggio alle architetture a zona.
L’entusiasmo è anche wireless. “Alcuni consumatori sono già in grado di ottenere nuove prestazioni o funzionalità di praticità con aggiornamenti over-the-air, persino di rispettare i richiami, il tutto senza dover portare l’auto in officina“, ha affermato Fern Yoon, director of automotive systems engineering and marketing pèresso TI. Grazie all’architettura a zone che supporta la visione di un veicolo definito dal software, le case automobilistiche stanno ridefinendo i prossimi livelli di personalizzazione, sicurezza e praticità del conducente.
“In TI continuiamo a investire per soddisfare le tendenze dell’architettura automobilistica di oggi e di domani“, ha affermato Tsedeniya.
