Ethernet es clave para el vehículo autónomo

Se avecina una revolución en la industria automotriz. Hace quince años, la sola idea de un comercial que mostrara un automóvil autónomo era ciencia ficción. Si bien empresas como Waymo han realizado experimentos a gran escala con cientos de automóviles en pruebas de campo, lo que demuestra que los vehículos autónomos son posibles, se suponía que tomaría de 15 a 20 años convertirse en una tecnología madura. A medida que pasa el tiempo, la gente comienza a darse cuenta de que esta revolución sucederá más temprano que tarde. Las inversiones que están haciendo las empresas en vehículos autónomos son gigantescas. También se está elaborando legislación para crear el marco legal y regulatorio para la conducción autónoma.

Aún así, la mayor barrera para los vehículos autónomos disponibles comercialmente es la confianza, o más exactamente, la desconfianza que los humanos tienen en los vehículos impulsados ​​por máquinas. Según el Consejo Nacional de Seguridad (NSC), hay más de 100 accidentes fatales por día en los EE. UU. Esto casi nunca aparece en los titulares. Sin embargo, un solo accidente de Tesla o Uber aparece en la portada y todos se ponen nerviosos. La gente ignora la letra pequeña en el informe de accidentes de la Administración Nacional de Seguridad del Tráfico en las Carreteras (NHTSA) sobre Tesla que establece que el primer año en que se introdujo Tesla AutoPilot (dirección automática), ¡la cantidad de accidentes con vehículos Tesla se redujo en un 40%! Esto fue incluso antes de las mejoras adicionales que Tesla hizo en este sistema, después de que esta función estuviera disponible comercialmente.

El Departamento de Transporte de EE. UU. Estima que los vehículos autónomos podrían reducir las muertes por accidentes de tránsito en un 94% al eliminar los accidentes debidos a errores humanos.

Para ganarse realmente la confianza de la gente en los automóviles impulsados ​​por máquinas, los sistemas de automóviles autónomos deben ser extremadamente confiables. Comienza con el cerebro del sistema, que es el SoC / GPU que ejecuta programas de Inteligencia Artificial (AI) para analizar con precisión la vista de 360 ​​grados alrededor del automóvil y definir la política de conducción correcta. Se extiende a los ojos y oídos del automóvil, que son las cámaras y otros sensores. Estas cámaras y sensores deben funcionar de manera confiable en todas las condiciones extremas, ya sea de noche, con mal tiempo o a temperaturas extremadamente altas.

El próximo gran desafío es construir el sistema nervioso que conecta todo. Esta es la red en el vehículo (IVN) que transporta datos de manera confiable entre los diferentes nodos de la red y proporciona la redundancia que brinda un sistema sin fallas.

Además, con el nivel de conducción autónoma pasando del nivel 1-2 al nivel 3-4, con el nivel 5 en el horizonte, la velocidad del IVN y su complejidad están creciendo en paralelo, como se muestra en la Figura 1.

Figura 1. El camino hacia la autonomía total

Mientras que los vehículos de nivel 1-2 con sistemas avanzados de asistencia al conductor (ADAS) incluyen de una a tres cámaras de baja resolución junto con un controlador básico que toma decisiones mínimas, principalmente para el frenado y la velocidad, el sistema para un vehículo de nivel 4-5 es más como un centro de datos sobre ruedas. Los sistemas de nivel 4-5 tendrán entre 10 y más de 20 cámaras y sensores, además de algunos sistemas informáticos centralizados que serán responsables de todo, incluido el análisis de la visión, la política de conducción, la telemática de gran ancho de banda y los sistemas de almacenamiento avanzados. Todos estos nodos deben estar conectados con una red confiable que pueda proporcionar la velocidad, la calidad de servicio (QoS) y los niveles de seguridad que se esperan en los vehículos autónomos.

Durante los últimos 30 años, se han desarrollado muchos protocolos y soluciones para el IVN basados ​​en los requisitos de los automóviles de nivel 1-2. En los últimos años se introdujeron algunos protocolos nuevos, en su mayoría propietarios, con el objetivo de proporcionar una solución para los futuros automóviles de nivel 3-4-5. Una vez que el mercado identificó los requisitos y la complejidad de la red para los automóviles del futuro, muchos OEM y Tier-1 reconocieron que Ethernet tenía el mayor potencial para satisfacer todas las necesidades de estas redes.