En la era actual de rápidos avances tecnológicos, los vehículos autónomos ya no son sólo fantasías de películas de ciencia ficción, sino tecnología punta que se va convirtiendo poco a poco en realidad. Sin embargo, mucha gente sigue teniendo numerosas dudas sobre la estructura interna de los vehículos autónomos, en particular sobre cómo funcionan juntos esos dispositivos electrónicos aparentemente tan complejos. Hoy desvelaremos el misterio del "centro neuronal" de los vehículos autónomos: la pasarela del vehículo. Utilizando como ejemplo la pasarela de red del vehículo SV900-5G, ofreceremos un análisis detallado de cómo conecta varios dispositivos para hacer que todo el vehículo sea "inteligente".

¿Qué es una pasarela de vehículos? Por qué la necesitan los vehículos autónomos?

Imaginemos si comparamos un vehículo autónomo con un ser humano: varios sensores serían los ojos y los oídos, los controladores serían el cerebro, y el pasarela para vehículos sería el sistema nervioso central. Es el responsable de que los distintos "órganos" del vehículo se "comuniquen" entre sí y mantengan la conexión con el mundo exterior.La pasarela para vehículos SV900 es esencialmente un router de alto rendimiento diseñado específicamente para aplicaciones de automoción, pero su funcionalidad supera con creces la de los routers ordinarios. No solo debe gestionar la transmisión de datos entre los dispositivos del vehículo, sino también garantizar una conexión estable entre el vehículo y las redes externas, admitiendo múltiples métodos de conexión, como redes móviles 5G/4G, puntos de acceso WiFi y diversos protocolos de comunicación industrial.

La identidad "polivalente" de la pasarela para vehículos SV900

La pasarela de red para vehículos SV900-5G está diseñada específicamente para aplicaciones de redes de vehículos, V2X (Vehicle-to-Everything) y redes WiFi. 

. Admite redes 4G/5G de modo dual, presenta un diseño de conector de aviación M12, está totalmente sellado y tiene una vida útil de varios años, capaz de funcionar de forma estable en entornos de automoción difíciles.Esta "pequeña caja" integra numerosas funciones: admite acceso a la red 5G, redundancia de doble red cableada e inalámbrica, protocolos de enrutamiento dinámico, funciones de seguridad de cortafuegos y actualizaciones remotas . Puede decirse que es un dispositivo central indispensable en los vehículos autónomos.

Análisis de interfaces: La misión de cada cable

Interfaces de red: canales de alta velocidad para dispositivos a bordo de vehículos

El SV900 está equipado con múltiples interfaces de red, todas ellas mediante conectores de aviación M12 . Estos conectores presentan características de impermeabilidad, resistencia al polvo y resistencia a las vibraciones, lo que los hace muy adecuados para entornos de automoción.En Interfaz WLAN (1 unidad) es una interfaz LAN/WAN definida por software que puede configurarse como interfaz de red de área local o de red de área extensa, según sea necesario. . Conectado a través de cables de red, puede conectarse a enrutadores ascendentes u otros dispositivos de red, lo que proporciona una configuración flexible de la arquitectura de red para todo el sistema de red del vehículo.En Interfaces LAN (4 puertos gigabit) son los principales canales de conexión para los dispositivos de los vehículos .

A través de cables de red, estas interfaces pueden conectar ordenadores de vehículos, cámaras, LiDAR, pantallas y otros dispositivos que requieran transmisión de datos a alta velocidad. Cada interfaz admite velocidades de transmisión de 10/100/1000 Mbps, lo que satisface plenamente las demandas de los vehículos autónomos para el procesamiento en tiempo real de grandes cantidades de datos.Imagine un vehículo autónomo equipado con docenas de cámaras, múltiples unidades LiDAR, radares de ondas milimétricas y otros sensores: la cantidad de datos que estos dispositivos generan por segundo es asombrosa. Estas interfaces LAN actúan como autopistas, garantizando que los datos puedan transmitirse de forma rápida y fiable a los ordenadores del vehículo para su procesamiento.

Interfaces de comunicación-Puentes para "conversar" con el vehículo

Además de las interfaces de red, el SV900 está equipado con varias interfaces de comunicación para conectar distintos tipos de dispositivos.

En Interfaz RS232 (1 unidad) es una interfaz de comunicación serie tradicional que se utiliza principalmente para conectar módulos GPS, sensores tradicionales o equipos de depuración. . A través de cables serie RS232, la pasarela puede obtener información de posicionamiento precisa o comunicarse con algunos dispositivos heredados. Aunque esta interfaz tiene velocidades de transmisión limitadas, sigue siendo insustituible en algunas aplicaciones específicas.En Interfaz RS485 (1 unidad) es una interfaz de comunicación industrial que admite transmisiones a larga distancia y conexiones multidispositivo. .

A través de cables de par trenzado RS485, puede conectar diversos sensores industriales, actuadores y otros dispositivos. Esta interfaz también es compatible con el protocolo Modbus RTU, muy utilizado en la automatización industrial.

En Interfaz CAN (1 unidad) puede ser una de las interfaces de comunicación más importantes . CAN (Controller Area Network) es el protocolo de comunicación estándar en la industria del automóvil, y casi todas las unidades de control electrónico (ECU) de automoción son compatibles con el protocolo CAN. A través de cables de bus CAN, la pasarela puede conectarse directamente a la red de bus CAN del vehículo y comunicarse con los controladores del motor, los controladores de la transmisión, los controladores del chasis y otros para obtener información sobre el estado del vehículo en tiempo real, como la velocidad, el ángulo de dirección y el estado de los frenos.Es como instalar un "traductor" para la pasarela, que le permite entender el "idioma" del vehículo y lograr así la supervisión y el control del estado del vehículo.

Interfaces de antena: ventanas al mundo exterior

El SV900 está equipado con múltiples interfaces de antena, todas ellas con conectores Fakra, que son conectores RF estándar en la industria del automóvil .En interfaces de antena de red celular (8 unidades) admiten conexiones de red 5G/4G mediante cables de RF de 50Ω de impedancia conectados a antenas externas .

Estas 8 interfaces admiten múltiples bandas de frecuencia, incluidas las bandas 5G N1/N3/N5/N7/N8/N20/N28 y las bandas 4G B1/B3/B5/B7/B8, entre otras.¿Por qué se necesitan tantas interfaces de antena? Porque las redes 5G/4G utilizan varias bandas de frecuencia y cada banda requiere una antena distinta para optimizar la recepción de la señal. Los sistemas multiantena también pueden implementar la tecnología MIMO (múltiple entrada múltiple salida), lo que mejora notablemente la velocidad de transmisión de datos y la calidad de la señal.

En Interfaces de antena WiFi (4 unidades) soporta WiFi de doble banda 2.4G/5.8G con velocidades máximas de transmisión de hasta 1774Mbps, compatible con el último estándar WiFi6 . Estas interfaces pueden ofrecer servicios de punto de acceso WiFi de alta velocidad a los pasajeros de los vehículos y también pueden utilizarse para las conexiones de los vehículos a las redes WiFi circundantes.

Otras interfaces-Configuración funcional completa

En Ranuras para tarjetas SIM (2 unidades) admite tarjetas SIM estándar y tarjetas ESIM . El diseño de doble tarjeta permite realizar copias de seguridad de la red o cambiar entre diferentes operadores, garantizando la fiabilidad de la conexión de red.En Interfaz GPIO (opcional) puede conectar varios dispositivos digitales de entrada/salida, como relés de control e interruptores, lo que ofrece posibilidades de ampliación para aplicaciones especiales .En botón de reinicio se utiliza para restaurar el dispositivo a los valores de fábrica, lo que resulta muy útil para el mantenimiento y la solución de problemas .

Escenarios de aplicación práctica: Dar "vida" a los vehículos autónomos

En aplicaciones prácticas, la pasarela para vehículos SV900 actúa como un centro de mando, coordinando el trabajo de varios dispositivos dentro del vehículo.Cuando un vehículo autónomo se pone en marcha, la pasarela se conecta primero a los sistemas de control del vehículo a través de la interfaz CAN, obteniendo información básica sobre el estado del vehículo. Simultáneamente, las cámaras, LiDAR y otros sensores conectados a través de interfaces LAN empiezan a funcionar, y las grandes cantidades de datos que generan se transmiten al ordenador del vehículo para su procesamiento a través de redes gigabit.El ordenador del vehículo analiza estos datos, toma decisiones de conducción y envía órdenes de control a los actuadores correspondientes a través de la pasarela. A lo largo de este proceso, la pasarela mantiene la conexión con servidores en la nube a través de la red 5G/4G, obteniendo información de tráfico en tiempo real, actualizaciones de mapas y otros datos.Si hay pasajeros en el vehículo, pueden acceder a Internet para entretenerse a través del punto de acceso WiFi proporcionado por la pasarela. Además, la pasarela puede obtener información precisa sobre la ubicación a través de módulos GPS, lo que ayuda a los sistemas de navegación y despacho.

Seguridad y fiabilidad: Salvaguardias esenciales

Como dispositivo crítico del vehículo, el SV900 ha implementado amplias medidas de seguridad y fiabilidad . Admite cortafuegos, ataques anti-DDoS, listas de control de acceso y otras funciones de seguridad de red, así como VPN, cifrado SSL y otras tecnologías para garantizar la seguridad de la transmisión de datos.El propio dispositivo ha superado la certificación de nivel de protección IP40 con una buena resistencia al polvo y al agua . El MTBF (tiempo medio entre fallos) supera las 100.000 horas, lo que garantiza un funcionamiento fiable a largo plazo.

Conclusiones: Los cimientos de la movilidad inteligente

Aunque la pasarela para vehículos SV900 parece sólo una pequeña "caja", tiene la importante responsabilidad de permitir que los vehículos autónomos se comuniquen con el mundo exterior. A través de diversas interfaces y cables de conexión, conecta orgánicamente varios dispositivos dentro del vehículo, formando un sistema de red de vehículos eficiente, seguro y fiable.Con la popularización de la tecnología 5G y el desarrollo de las redes de vehículos, las pasarelas para vehículos como la SV900 desempeñarán papeles cada vez más importantes.

No sólo son la base técnica para lograr la conducción autónoma, sino también componentes importantes para promover el desarrollo del transporte y las ciudades inteligentes.En un futuro próximo, cuando estemos sentados en vehículos autónomos disfrutando de un transporte cómodo, podríamos considerar que detrás de todo esto, un pequeño "centro neuronal" está trabajando silenciosamente, conectando el mundo inteligente de las comunicaciones de vehículo a vehículo, de vehículo a infraestructura y de vehículo a nube.