Evoluzione nel settore automobilistico: l'SDV sotto i riflettori
Il futuro dell'impianto elettrico di bordo nell'era del Software-Defined Vehicle (SDV)
Progresso tecnologico, sfide progettuali e soluzioni per i sistemi embedded.
L'industria automobilistica sta attraversando una profonda trasformazione: con l'avvento del Software-Defined Vehicle (SDV), il software sta assumendo un ruolo sempre più centrale nello sviluppo dei veicoli. A differenza delle architetture automobilistiche classiche, in cui le centraline elettroniche (ECU) operano in modo specifico per funzione e sono in gran parte separate l’una dall’altra, gli SDV consentono una piattaforma software centralizzata, flessibile e aggiornabile continuamente. Funzioni come la guida autonoma, gli aggiornamenti over-the-air e le esperienze utente personalizzate non solo sono quindi realizzabili, ma stanno diventando sempre più uno standard.
Questa trasformazione pone tuttavia requisiti elevati all'architettura del veicolo, in particolare alla rete di bordo, che funge da spina dorsale di tutti i sistemi elettronici. La struttura precedente, basata su ECU distribuite in modo decentralizzato, sta raggiungendo sempre più i propri limiti.
I nuovi concetti SDV e le architetture della rete di bordo richiedono soluzioni più potenti, scalabili e centralizzate. Queste soluzioni devono essere in grado di gestire volumi di dati in costante crescita e, allo stesso tempo, soddisfare severi requisiti in materia di sicurezza ed elaborazione in tempo reale.
Il passaggio ad architetture zonali, computer ad alte prestazioni (High-Performance Computers, HPC) e protocolli di comunicazione controllati da software non segna quindi solo un progresso tecnologico, ma costituisce la base necessaria per la sostenibilità futura dei veicoli moderni.
Di seguito vengono illustrati i requisiti fondamentali per la rete di bordo della prossima generazione di veicoli nel contesto dell’SDV, evidenziando perché la sua riprogettazione va ben oltre i semplici sviluppi tecnici: essa costituisce infatti una leva decisiva per la forza innovativa e la competitività a lungo termine dell’industria automobilistica.
L'industria automobilistica sta attraversando una profonda trasformazione: con l'avvento del Software-Defined Vehicle (SDV), il software sta assumendo un ruolo sempre più centrale nello sviluppo dei veicoli. A differenza delle architetture automobilistiche classiche, in cui le centraline elettroniche (ECU) operano in modo specifico per funzione e sono in gran parte separate l’una dall’altra, gli SDV consentono una piattaforma software centralizzata, flessibile e aggiornabile continuamente. Funzioni come la guida autonoma, gli aggiornamenti over-the-air e le esperienze utente personalizzate non solo sono quindi realizzabili, ma stanno diventando sempre più uno standard.
Questa trasformazione pone tuttavia requisiti elevati all'architettura del veicolo, in particolare alla rete di bordo, che funge da spina dorsale di tutti i sistemi elettronici. La struttura precedente, basata su ECU distribuite in modo decentralizzato, sta raggiungendo sempre più i propri limiti.
I nuovi concetti SDV e le architetture della rete di bordo richiedono soluzioni più potenti, scalabili e centralizzate. Queste soluzioni devono essere in grado di gestire volumi di dati in costante crescita e, allo stesso tempo, soddisfare severi requisiti in materia di sicurezza ed elaborazione in tempo reale.
Il passaggio ad architetture zonali, computer ad alte prestazioni (High-Performance Computers, HPC) e protocolli di comunicazione controllati da software non segna quindi solo un progresso tecnologico, ma costituisce la base necessaria per la sostenibilità futura dei veicoli moderni.
Di seguito vengono illustrati i requisiti fondamentali per la rete di bordo della prossima generazione di veicoli nel contesto dell’SDV, evidenziando perché la sua riprogettazione va ben oltre i semplici sviluppi tecnici: essa costituisce infatti una leva decisiva per la forza innovativa e la competitività a lungo termine dell’industria automobilistica.
I computer ad alte prestazioni (HPC) come colonna portante della guida autonoma
Con il progresso della guida autonoma, la complessità dell’architettura dei veicoli aumenta notevolmente, in particolare per quanto riguarda l’impianto elettrico di bordo. Al centro delle sfide si collocano sempre più aspetti quali prestazioni, sicurezza, affidabilità e flessibilità. L’enorme quantità di dati provenienti dai sensori e dall’ambiente circostante, nonché l’esigenza di un’elaborazione in tempo reale senza soluzione di continuità, richiedono nuove soluzioni a livello di sistema.
Una tecnologia chiave in questo contesto è l'impiego di computer ad alte prestazioni (HPC) a bordo del veicolo. Queste potenti piattaforme assumono il compito centrale dell'elaborazione dei dati in tempo reale, ad esempio provenienti da sistemi di telecamere, radar e LIDAR. L'obiettivo è quello di generare un modello dell'ambiente circostante il veicolo che sia preciso, ridondante e sempre aggiornato, e che funga da base per i processi di navigazione e decisionali autonomi.
La qualità di tale modello dell’ambiente circostante è determinata in modo decisivo dalla fusione intelligente delle diverse tecnologie dei sensori. Combinando i rispettivi punti di forza e compensando le singole debolezze, si ottiene un’immagine altamente affidabile della realtà – essenziale per il comportamento sicuro dei sistemi autonomi nel traffico stradale.
Senza gli HPC questa impresa tecnologica non sarebbe realizzabile. Essi forniscono la potenza di calcolo necessaria, la larghezza di banda richiesta e la capacità di integrazione profonda dei sistemi, costituendo così il fondamento indispensabile per la prossima generazione di veicoli connessi e autonomi.
Una tecnologia chiave in questo contesto è l'impiego di computer ad alte prestazioni (HPC) a bordo del veicolo. Queste potenti piattaforme assumono il compito centrale dell'elaborazione dei dati in tempo reale, ad esempio provenienti da sistemi di telecamere, radar e LIDAR. L'obiettivo è quello di generare un modello dell'ambiente circostante il veicolo che sia preciso, ridondante e sempre aggiornato, e che funga da base per i processi di navigazione e decisionali autonomi.
La qualità di tale modello dell’ambiente circostante è determinata in modo decisivo dalla fusione intelligente delle diverse tecnologie dei sensori. Combinando i rispettivi punti di forza e compensando le singole debolezze, si ottiene un’immagine altamente affidabile della realtà – essenziale per il comportamento sicuro dei sistemi autonomi nel traffico stradale.
Senza gli HPC questa impresa tecnologica non sarebbe realizzabile. Essi forniscono la potenza di calcolo necessaria, la larghezza di banda richiesta e la capacità di integrazione profonda dei sistemi, costituendo così il fondamento indispensabile per la prossima generazione di veicoli connessi e autonomi.
Raccordi per condizioni estreme: stabili, resistenti, durevoli
Le prestazioni dei computer ad alte prestazioni dipendono direttamente dall'efficienza dell'infrastruttura di comunicazione sottostante. Per garantire un'interazione affidabile tra sensori, controller di zona e unità di calcolo centrali, sono indispensabili connessioni ad alta velocità con una latenza estremamente bassa e un'elevata larghezza di banda.
Tuttavia, non si tratta solo di prestazioni elettriche: i componenti devono anche resistere alle condizioni estreme dell'ambiente automobilistico. Robustezza meccanica, resistenza alle vibrazioni, resistenza alle temperature e lunga durata sono criteri decisivi, in particolare nei sistemi critici per la sicurezza.
Sistemi di contatto affidabili, a prova di guasto e di lunga durata sono quindi parte integrante di un'architettura automobilistica orientata al futuro. Solo se le interfacce fisiche sono efficienti e resistenti quanto i sistemi di elaborazione collegati, è possibile sfruttare in modo sicuro e sostenibile il pieno potenziale delle funzioni basate sui dati, come le manovre di guida autonoma.
Tuttavia, non si tratta solo di prestazioni elettriche: i componenti devono anche resistere alle condizioni estreme dell'ambiente automobilistico. Robustezza meccanica, resistenza alle vibrazioni, resistenza alle temperature e lunga durata sono criteri decisivi, in particolare nei sistemi critici per la sicurezza.
Sistemi di contatto affidabili, a prova di guasto e di lunga durata sono quindi parte integrante di un'architettura automobilistica orientata al futuro. Solo se le interfacce fisiche sono efficienti e resistenti quanto i sistemi di elaborazione collegati, è possibile sfruttare in modo sicuro e sostenibile il pieno potenziale delle funzioni basate sui dati, come le manovre di guida autonoma.
Connettori ibridi e modulari per architetture di rete di bordo a zone: una solida collaborazione tra Rosenberger ed ept
La trasformazione dell’architettura dell’impianto elettrico di bordo verso concetti a zone apre nuove potenzialità per la produzione altamente automatizzata di veicoli. In questo contesto all’avanguardia, Rosenberger ed ept definiscono insieme nuovi standard: con un portafoglio di connettori ibridi e modulari sviluppato in collaborazione, che unisce la trasmissione di segnali, dati e potenza, entrambe le aziende affrontano le sfide fondamentali delle moderne architetture automobilistiche.
La combinazione di principi di progettazione modulari e della più moderna tecnologia di inserimento a pressione consente di integrare in modo compatto diverse unità funzionali, sfruttando in modo ottimale lo spazio di installazione disponibile. In questo modo è possibile realizzare sottogruppi modulari ideali per i processi di assemblaggio robotizzati. Ciò riduce la complessità nella movimentazione e contribuisce in modo significativo all’aumento dell’efficienza lungo l’intera catena di fornitura.
Al centro di tutto vi è l’applicazione coerente di standard consolidati e strategie di piattaforma. Grazie alla combinazione sinergica delle tecnologie, Rosenberger ed ept riescono a fornire soluzioni di connettori altamente automatizzate, scalabili ed economicamente efficienti nell’ambito di approcci zonali alla rete di bordo.
Un risultato fondamentale di questa stretta collaborazione è il portafoglio HYMC® (Hybrid Modular Connector). Nel corso dello sviluppo, Rosenberger si è occupata delle interfacce ad alta velocità, mentre ept ha curato la zona di pressatura T-Com – dalla definizione dei requisiti all’architettura, fino all’integrazione di sistema.
La zona di pressatura T-Com di ept, integrata in questo contesto, garantisce la massima affidabilità, anche in applicazioni critiche per la sicurezza come la guida autonoma, l’ADAS, l’infotainment, i servizi connessi, la tecnologia dei display o la comunicazione V2X.
Con questa collaborazione, Rosenberger ed ept lanciano un segnale forte: a favore della forza innovativa, dell’integrazione di sistema e della scalabilità industriale al servizio del futuro automobilistico.
La combinazione di principi di progettazione modulari e della più moderna tecnologia di inserimento a pressione consente di integrare in modo compatto diverse unità funzionali, sfruttando in modo ottimale lo spazio di installazione disponibile. In questo modo è possibile realizzare sottogruppi modulari ideali per i processi di assemblaggio robotizzati. Ciò riduce la complessità nella movimentazione e contribuisce in modo significativo all’aumento dell’efficienza lungo l’intera catena di fornitura.
Al centro di tutto vi è l’applicazione coerente di standard consolidati e strategie di piattaforma. Grazie alla combinazione sinergica delle tecnologie, Rosenberger ed ept riescono a fornire soluzioni di connettori altamente automatizzate, scalabili ed economicamente efficienti nell’ambito di approcci zonali alla rete di bordo.
Un risultato fondamentale di questa stretta collaborazione è il portafoglio HYMC® (Hybrid Modular Connector). Nel corso dello sviluppo, Rosenberger si è occupata delle interfacce ad alta velocità, mentre ept ha curato la zona di pressatura T-Com – dalla definizione dei requisiti all’architettura, fino all’integrazione di sistema.
La zona di pressatura T-Com di ept, integrata in questo contesto, garantisce la massima affidabilità, anche in applicazioni critiche per la sicurezza come la guida autonoma, l’ADAS, l’infotainment, i servizi connessi, la tecnologia dei display o la comunicazione V2X.
Con questa collaborazione, Rosenberger ed ept lanciano un segnale forte: a favore della forza innovativa, dell’integrazione di sistema e della scalabilità industriale al servizio del futuro automobilistico.
T-Com Einpresszone di ept – tecnologia di collegamento collaudata per la massima affidabilità
A differenza della tecnica di saldatura classica, la tecnica di inserimento a pressione T-Com di ept offre un collegamento sicuro dal punto di vista del processo e termicamente disaccoppiato. Questa tecnologia, sviluppata appositamente, convince per i bassi tassi di guasto, tipicamente inferiori a 1 FIT (Failure in Time) – il che corrisponde statisticamente a un guasto ogni miliardo di ore di funzionamento.
Con oltre 120 miliardi di contatti collaudati sul campo in tutto il mondo, la zona di pressatura T-Com di ept è considerata uno standard riconosciuto del settore da quasi tutti gli OEM globali. Il suo sistema di contatto a tenuta di gas garantisce la massima resistenza meccanica ed è quindi particolarmente adatto per applicazioni critiche in termini di sicurezza in settori quali la guida autonoma, i sistemi ADAS, l’infotainment o la comunicazione V2X.
Desiderate ulteriori informazioni sulla zona di inserimento a pressione di Tcom press®?
Qui trovate ulteriori informazioni »
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Panoramica dei vantaggi tecnologici:
- Elevata forza di tenuta: fino a 100 N per contatto direttamente sul circuito stampato
- Assenza di processi di saldatura: nessun punto di saldatura
- rotto o freddo Eccellente resistenza alle vibrazioni e agli urti: testata fino a 200 g di accelerazione
Sistema modulare per la massima flessibilità fino a 56 Gbit/s
Il sistema modulare di Rosenberger combina tecnologie di connessione leader di mercato in soluzioni progettuali scalabili, ideali per le complesse esigenze delle architetture dei veicoli connessi. Consente un adattamento preciso ai più svariati ambiti di applicazione, dai sistemi ADAS e di guida autonoma alle applicazioni di infotainment e gateway.
Connettori coassiali ad alta frequenza
Ad esempio, per applicazioni con sistemi basati su telecamere.
HFM®: FAKRA-Mini fino a 20 GHz, 28 Gbit/s
RMC®: Mini-Coax fino a 9 GHz
FAKRA: Interfaccia RF standardizzata fino a 6 GHz, 8 Gbit/s
HFM®: FAKRA-Mini fino a 20 GHz, 28 Gbit/s
RMC®: Mini-Coax fino a 9 GHz
FAKRA: Interfaccia RF standardizzata fino a 6 GHz, 8 Gbit/s
Connettori differenziali
Per comunicazioni basate su Ethernet, come ad esempio il collegamento tra i dispositivi di controllo (controller di zona e HPC).
H-MTD®: schermato, doppino intrecciato fino a 20 GHz, 56 Gbit/s
MTD®: schermato, doppino intrecciato fino a 1 GHz, 1 Gbit/s
RosenbergerHSD®: elevata integrità del segnale fino a 6 GHz, 8 Gbit/s
H-MTD®: schermato, doppino intrecciato fino a 20 GHz, 56 Gbit/s
MTD®: schermato, doppino intrecciato fino a 1 GHz, 1 Gbit/s
RosenbergerHSD®: elevata integrità del segnale fino a 6 GHz, 8 Gbit/s
Integrazione del progetto per l'efficienza del sistema e l'affidabilità del processo
Il design-in mirato non solo favorisce un instradamento efficiente dei circuiti stampati (PCB), ma consente anche l'assemblaggio automatizzato di cablaggi complessi. Il risultato: elevata densità di integrazione, costi di processo ridotti e massima libertà di progettazione, il tutto garantendo al contempo un'affidabile compatibilità elettromagnetica (EMC).
Conclusione: le basi per una mobilità definita dal software del futuro
L’evoluzione verso il Software-Defined Vehicle (SDV) non solo segna un cambiamento di paradigma nello sviluppo automobilistico, ma richiede anche un ripensamento completo dell’architettura del sistema elettrico di bordo. In un’era in cui le funzioni sono sempre più definite dal software, controllate da computer centrali ad alte prestazioni e supportate da flussi di dati continui, il sistema elettrico di bordo diventa la spina dorsale strategica delle future piattaforme automobilistiche.
Architetture zonali, piattaforme di calcolo ad alte prestazioni e connessioni affidabili ad alta velocità costituiscono la base tecnologica per le funzioni di guida autonoma, i servizi connessi e la comunicazione in tempo reale. Tuttavia, questa trasformazione è realizzabile solo con sistemi di connettori fisicamente robusti, standardizzati e modulari, in grado di soddisfare i più elevati requisiti in termini di prestazioni, affidabilità e integrazione.
Lo sviluppo congiunto di Rosenberger ed ept – in particolare il portafoglio HYMC® con la collaudata zona di pressatura T-Com – dimostra come, grazie alle sinergie tecnologiche, sia possibile creare non solo singoli componenti, ma intere soluzioni di sistema in grado di soddisfare i requisiti della prossima generazione di veicoli.Ciò mette in evidenza che l’impianto elettrico di bordo è ben più di una semplice infrastruttura tecnica. Rappresenta una leva fondamentale per l’innovazione, la scalabilità e la competitività nell’era automobilistica della connettività, dell’automazione e della digitalizzazione.
Architetture zonali, piattaforme di calcolo ad alte prestazioni e connessioni affidabili ad alta velocità costituiscono la base tecnologica per le funzioni di guida autonoma, i servizi connessi e la comunicazione in tempo reale. Tuttavia, questa trasformazione è realizzabile solo con sistemi di connettori fisicamente robusti, standardizzati e modulari, in grado di soddisfare i più elevati requisiti in termini di prestazioni, affidabilità e integrazione.
Lo sviluppo congiunto di Rosenberger ed ept – in particolare il portafoglio HYMC® con la collaudata zona di pressatura T-Com – dimostra come, grazie alle sinergie tecnologiche, sia possibile creare non solo singoli componenti, ma intere soluzioni di sistema in grado di soddisfare i requisiti della prossima generazione di veicoli.Ciò mette in evidenza che l’impianto elettrico di bordo è ben più di una semplice infrastruttura tecnica. Rappresenta una leva fondamentale per l’innovazione, la scalabilità e la competitività nell’era automobilistica della connettività, dell’automazione e della digitalizzazione.