Промени в автомобилната техника: SDV на фокус
Бъдещето на бордовата електроинсталация в ерата на софтуерно дефинираните автомобили (SDV)
Технологичен напредък, предизвикателства в проектирането и подходи за решения за вградени системи.
Автомобилната индустрия преживява дълбоки промени: с появата на Software-Defined Vehicle (SDV) софтуерът все повече се превръща в центъра на разработката на превозните средства. За разлика от класическите архитектури на автомобилите, при които електроните блокове за управление (ECU) работят по конкретни функции и са до голяма степен отделени един от друг, SDV позволяват централизирана, гъвкава и непрекъснато актуализираща се софтуерна платформа. Функции като автономно шофиране, актуализации „Over-the-Air“ и персонализирано потребителско преживяване не само стават възможни, но и все повече се превръщат в стандарт.
Тази трансформация обаче поставя високи изисквания към архитектурата на автомобила – особено към бордовата електроинсталация (бордова електрическа мрежа), която служи като гръбнак на всички електронни системи. Досегашната структура, базирана на децентрализирано разпределени ECU, все повече достига границите си.
Новите концепции за SDV и E/E архитектури изискват по-мощни, мащабируеми и централизирани решения. Те трябва да са в състояние да се справят с постоянно нарастващите обеми данни и едновременно с това да отговарят на строгите изисквания за безопасност и обработка в реално време.
Преходът към зонални архитектури, високопроизводителни компютри (High-Performance Computers, HPC) и софтуерно управлявани комуникационни протоколи следователно не само бележи технологичен напредък, но и създава необходимата основа за бъдещата жизнеспособност на съвременните автомобили.
По-долу се разглеждат основните изисквания към бордовата електроинсталация (бордова електрическа мрежа) на следващото поколение превозни средства в контекста на SDV – и се показва защо нейното преустройство отива далеч отвъд техническите усъвършенствания: то е решаващ фактор за иновационния потенциал и дългосрочната конкурентоспособност на автомобилната индустрия.
Автомобилната индустрия преживява дълбоки промени: с появата на Software-Defined Vehicle (SDV) софтуерът все повече се превръща в центъра на разработката на превозните средства. За разлика от класическите архитектури на автомобилите, при които електроните блокове за управление (ECU) работят по конкретни функции и са до голяма степен отделени един от друг, SDV позволяват централизирана, гъвкава и непрекъснато актуализираща се софтуерна платформа. Функции като автономно шофиране, актуализации „Over-the-Air“ и персонализирано потребителско преживяване не само стават възможни, но и все повече се превръщат в стандарт.
Тази трансформация обаче поставя високи изисквания към архитектурата на автомобила – особено към бордовата електроинсталация (бордова електрическа мрежа), която служи като гръбнак на всички електронни системи. Досегашната структура, базирана на децентрализирано разпределени ECU, все повече достига границите си.
Новите концепции за SDV и E/E архитектури изискват по-мощни, мащабируеми и централизирани решения. Те трябва да са в състояние да се справят с постоянно нарастващите обеми данни и едновременно с това да отговарят на строгите изисквания за безопасност и обработка в реално време.
Преходът към зонални архитектури, високопроизводителни компютри (High-Performance Computers, HPC) и софтуерно управлявани комуникационни протоколи следователно не само бележи технологичен напредък, но и създава необходимата основа за бъдещата жизнеспособност на съвременните автомобили.
По-долу се разглеждат основните изисквания към бордовата електроинсталация (бордова електрическа мрежа) на следващото поколение превозни средства в контекста на SDV – и се показва защо нейното преустройство отива далеч отвъд техническите усъвършенствания: то е решаващ фактор за иновационния потенциал и дългосрочната конкурентоспособност на автомобилната индустрия.
Високопроизводителните компютри (HPC) като основа на автономното шофиране
С напредъка на автономното шофиране сложността на архитектурата на превозните средства се увеличава значително – особено в областта на бордовата електроника. В центъра на предизвикателствата все повече застават аспекти като производителност, безопасност, надеждност и гъвкавост. Огромният обем данни от сензори и околната среда, както и изискването за безпроблемна обработка в реално време, налагат необходимостта от нови решения на системно ниво.
Ключова технология в този контекст е използването на високопроизводителни компютри (HPC) в автомобила. Тези мощни платформи поемат централната задача за обработка на данни в реално време – например от камери, радари и LIDAR системи. Целта е да се създаде прецизен, излишен и винаги актуален модел на околната среда на автомобила, който да служи като основа за автономни навигационни и процеси на вземане на решения.
Качеството на този модел на околната среда се определя в значителна степен от интелигентното съчетаване на различните сензорни технологии. Чрез комбинирането на съответните им силни страни и компенсирането на индивидуалните слабости се създава изключително надеждно отражение на реалността – нещо, което е от съществено значение за безопасното поведение на автономните системи в пътното движение.
Без HPC това технологично постижение не би било възможно. Те осигуряват необходимата изчислителна мощност, необходимата честотна лента за данни, както и възможността за дълбока системна интеграция – и по този начин формират незаменимата основа за следващото поколение свързани, автономно действащи превозни средства.
Ключова технология в този контекст е използването на високопроизводителни компютри (HPC) в автомобила. Тези мощни платформи поемат централната задача за обработка на данни в реално време – например от камери, радари и LIDAR системи. Целта е да се създаде прецизен, излишен и винаги актуален модел на околната среда на автомобила, който да служи като основа за автономни навигационни и процеси на вземане на решения.
Качеството на този модел на околната среда се определя в значителна степен от интелигентното съчетаване на различните сензорни технологии. Чрез комбинирането на съответните им силни страни и компенсирането на индивидуалните слабости се създава изключително надеждно отражение на реалността – нещо, което е от съществено значение за безопасното поведение на автономните системи в пътното движение.
Без HPC това технологично постижение не би било възможно. Те осигуряват необходимата изчислителна мощност, необходимата честотна лента за данни, както и възможността за дълбока системна интеграция – и по този начин формират незаменимата основа за следващото поколение свързани, автономно действащи превозни средства.
Съединения за екстремни условия – стабилни, здрави, издръжливи
Производителността на високопроизводителните компютри е пряко свързана с ефективността на комуникационната инфраструктура, на която се основават. За надеждното взаимодействие между сензори, контролери на зони и централни процесорни единици са необходими високоскоростни връзки с изключително ниска латентност и висока пропускателна способност.
Но не става въпрос само за електрическата производителност: компонентите трябва да издържат и на суровите условия на автомобилната среда. Механична здравина, устойчивост на вибрации, температурна устойчивост и дълъг експлоатационен живот са решаващи критерии – особено в системи, критични за безопасността.
Надеждни, отказоустойчиви и дълготрайни контактни системи са следователно неразделна част от една перспективна автомобилна архитектура. Само ако физическите интерфейси са също толкова мощни и издръжливи, колкото и свързаните изчислителни системи, пълният потенциал на функциите, задвижвани от данни – като автономните маневри при шофиране – може да бъде изчерпан безопасно и устойчиво.
Но не става въпрос само за електрическата производителност: компонентите трябва да издържат и на суровите условия на автомобилната среда. Механична здравина, устойчивост на вибрации, температурна устойчивост и дълъг експлоатационен живот са решаващи критерии – особено в системи, критични за безопасността.
Надеждни, отказоустойчиви и дълготрайни контактни системи са следователно неразделна част от една перспективна автомобилна архитектура. Само ако физическите интерфейси са също толкова мощни и издръжливи, колкото и свързаните изчислителни системи, пълният потенциал на функциите, задвижвани от данни – като автономните маневри при шофиране – може да бъде изчерпан безопасно и устойчиво.
Хибридни, модулни съединители (съединител) за зонални E/E архитектури – силно сътрудничество между Rosenberger и ept
Преходът на архитектурата на бордовото електроE/E архитектура към зонални концепции разкрива нови възможности за високоавтоматизираното производство на автомобили. В тази ориентирана към бъдещето среда Rosenberger и ept заедно поставят нови стандарти: с разработено в партньорство портфолио от хибридни, модулни съединители, което обединява предаването на сигнали, данни и мощност, двете компании отговарят на основните предизвикателства на съвременните автомобилни архитектури.
Комбинацията от модулни принципи на проектиране и най-съвременна технология за впресване (press-fit технология) позволява компактна интеграция на различни функционални единици – при оптимално използване на наличното пространство за монтаж. По този начин могат да се реализират модулни подсглобки, които са идеално подходящи за роботизирани монтажни процеси. Това намалява сложността при работата с тях и допринася значително за повишаване на ефективността по цялата верига на доставки.
В центъра на вниманието е последователното прилагане на утвърдени стандарти и платформени стратегии. Чрез синергичното съчетание на технологии Rosenberger и ept успяват да предоставят високоавтоматизирани, мащабируеми и икономически ефективни решения за съединители в рамките на зоналните подходи към бордовата електроинсталация.
Ключов резултат от това тясно сътрудничество е портфолиото HYMC® (Hybrid Modular Connector). При разработването му Rosenberger отговаряше за високоскоростните интерфейси, а ept – за T-Com press-fit зона – от дефинирането на изискванията през архитектурата до системната интеграция.
Интегрираната при това T-Com press-fit зона на ept гарантира най-висока надеждност, дори в приложения, критични за безопасността, като автономно шофиране, ADAS, инфоразвлечения, свързани услуги, дисплейни технологии или V2X-комуникация.
С това сътрудничество Rosenberger и ept дават ясен сигнал за иновационна сила, системна интеграция и индустриална мащабируемост в услуга на бъдещето на автомобилната индустрия.
Комбинацията от модулни принципи на проектиране и най-съвременна технология за впресване (press-fit технология) позволява компактна интеграция на различни функционални единици – при оптимално използване на наличното пространство за монтаж. По този начин могат да се реализират модулни подсглобки, които са идеално подходящи за роботизирани монтажни процеси. Това намалява сложността при работата с тях и допринася значително за повишаване на ефективността по цялата верига на доставки.
В центъра на вниманието е последователното прилагане на утвърдени стандарти и платформени стратегии. Чрез синергичното съчетание на технологии Rosenberger и ept успяват да предоставят високоавтоматизирани, мащабируеми и икономически ефективни решения за съединители в рамките на зоналните подходи към бордовата електроинсталация.
Ключов резултат от това тясно сътрудничество е портфолиото HYMC® (Hybrid Modular Connector). При разработването му Rosenberger отговаряше за високоскоростните интерфейси, а ept – за T-Com press-fit зона – от дефинирането на изискванията през архитектурата до системната интеграция.
Интегрираната при това T-Com press-fit зона на ept гарантира най-висока надеждност, дори в приложения, критични за безопасността, като автономно шофиране, ADAS, инфоразвлечения, свързани услуги, дисплейни технологии или V2X-комуникация.
С това сътрудничество Rosenberger и ept дават ясен сигнал за иновационна сила, системна интеграция и индустриална мащабируемост в услуга на бъдещето на автомобилната индустрия.
press-fit зона на T-Com от ept – доказана технология за свързване за максимална надеждност
За разлика от класическата техника на запояване (изпълнение за запояване), технологията за впресване (press-fit технология) T-Com на ept предлага технологично надеждно и термично изолирано свързване. Специално разработената технология впечатлява с ниска интензивност на отказите, обикновено под 1 FIT (Failure in Time) – което статистически съответства на един отказ на един милиард работни часа.
С над 120 милиарда доказали се на практика контакта по целия свят, зоната за впресване „T-Com“ (press-fit зона) на ept се счита за признат отраслов стандарт при почти всички глобални OEM производители. Нейното газонепропускливо свързване гарантира най-висока механична издръжливост и поради това е особено подходящо за приложения, критични за безопасността, в области като автономно шофиране, ADAS, инфоразвлечения или V2X комуникация.
Искате ли да научите повече за зоната за вграждане на T-Com (press-fit зона)?
Тук ще намерите допълнителна информация »
Тук ще намерите допълнителна информация »
Преглед на технологичните предимства:
- Висока сила на захващане: до 100 N на контакт директно върху печатната платка
- Без необходимост от запояване: без счупени или непълноценни спойки
- Изключителна устойчивост на вибрации и удари: тествана при ускорение до 200 g
Модулна система за максимална гъвкавост до 56 Gbit/s
Модулната система на Rosenberger съчетава водещи на пазара технологии за свързване в мащабируеми дизайнерски решения – идеални за сложните изисквания на свързаните автомобилни архитектури. Тя позволява прецизно адаптиране към най-разнообразни области на приложение – от системи за подпомагане на водача (ADAS) и системи за автономно шофиране до приложения за инфоразвлечение и шлюзове.
Коаксиални високочестотни съединител
Например за приложения с камерни системи.
HFM®: FAKRA-Mini до 20 GHz, 28 Gbit/s
RMC®: Mini-Coax до 9 GHz
FAKRA: Стандартизиран RF интерфейс до 6 GHz, 8 Gbit/s
HFM®: FAKRA-Mini до 20 GHz, 28 Gbit/s
RMC®: Mini-Coax до 9 GHz
FAKRA: Стандартизиран RF интерфейс до 6 GHz, 8 Gbit/s
Диференциални конектори за данни
За комуникация на базата на Ethernet, като например връзката между електроните блокове за управление (зонов контролер и HPC).
H-MTD®: екраниран, усукан кабел до 20 GHz, 56 Gbit/s
MTD®: екраниран, усукан кабел до 1 GHz, 1 Gbit/s
RosenbergerHSD®: висока цялост на сигнала до 6 GHz, 8 Gbit/s
H-MTD®: екраниран, усукан кабел до 20 GHz, 56 Gbit/s
MTD®: екраниран, усукан кабел до 1 GHz, 1 Gbit/s
RosenbergerHSD®: висока цялост на сигнала до 6 GHz, 8 Gbit/s
Интегриране на дизайна за ефективност на системата и надеждност на процесите
Целенасоченото „Design-In“ не само подпомага ефективното маршрутизиране на печатните платки, но и позволява автоматизираното сглобяване на сложни кабелни снопове. Резултатът: висока плътност на интеграция, намалени производствени разходи и максимална свобода при проектирането, при едновременно осигуряване на надеждна електромагнитна съвместимост (ЕМС).
Заключение: Основата на софтуерно дефинираната мобилност на бъдещето
Еволюцията към Software-Defined Vehicle (SDV) не само бележи промяна на парадигмата в автомобилното развитие – тя изисква пълно преосмисляне на архитектурата на бордовата електрическа мрежа (бордова електрическа мрежа). В ера, в която функциите все повече се дефинират чрез софтуер, управляват се чрез централни високопроизводителни компютри и се поддържат от непрекъснати потоци от данни, бордовата електрическа мрежа се превръща в стратегическата основа на бъдещите автомобилни платформи.
Зоналните архитектури, мощните компютърни платформи и надеждните високоскоростни връзки съставляват технологичната основа за автономни функции на шофиране, свързани услуги и комуникация в реално време. Тази трансформация обаче може да бъде реализирана само с физически устойчиви, стандартизирани и модулни системи от съединители, които отговарят на най-високите изисквания за производителност, надеждност и интеграция.
Съвместната разработка на Rosenberger и ept – по-специално портфолиото HYMC® с доказалата се T-Com press-fit зона – показва как чрез технологични синергии могат да се създават не само отделни компоненти, но и цялостни системни решения, които отговарят на изискванията на следващото поколение автомобили.Така става ясно: бордовата мрежа (бордова електрическа мрежа) е много повече от техническа инфраструктура. То е централен лост за иновации, мащабируемост и конкурентоспособност в автомобилната ера на свързаност, автоматизация и цифровизация.
Зоналните архитектури, мощните компютърни платформи и надеждните високоскоростни връзки съставляват технологичната основа за автономни функции на шофиране, свързани услуги и комуникация в реално време. Тази трансформация обаче може да бъде реализирана само с физически устойчиви, стандартизирани и модулни системи от съединители, които отговарят на най-високите изисквания за производителност, надеждност и интеграция.
Съвместната разработка на Rosenberger и ept – по-специално портфолиото HYMC® с доказалата се T-Com press-fit зона – показва как чрез технологични синергии могат да се създават не само отделни компоненти, но и цялостни системни решения, които отговарят на изискванията на следващото поколение автомобили.Така става ясно: бордовата мрежа (бордова електрическа мрежа) е много повече от техническа инфраструктура. То е централен лост за иновации, мащабируемост и конкурентоспособност в автомобилната ера на свързаност, автоматизация и цифровизация.