Redes Vehiculares: La comunicación total del automóvil
Después de la unidad de control electrónica (ECU, por sus siglas en inglés), llegó el ABS, el ESP y un sinfín del siglas que han revolucionado el mundo del automóvil, aportando un plus de seguridad activa que ha ayudado a salvar miles de vidas en los últimos años.
Los primeros dispositivos ABS se instalaron hace más de 20 años en los vehículos de alta gama de la época. Tal fue el éxito de estos dispositivos que la Unión Europa decidió que todos los turismos que se fabricaran en su territorio a partir del 1 de Julio de 2004 debían contar con él. Incluso, se ha propuesto que todas las motocicletas que se homologuen en la Unión Europea con una cilindrada superior a 125 cc a partir del 1 de Enero de 2016, cuenten con ABS.
Si en los últimos años hemos estado viviendo una revolución de la electrónica en todo el sector automovilístico, parece que el siguiente paso que se va a dar en este sector será la interconexión de los diferentes dispositivos que pueden dar un servicio de valor añadido al coche, tanto dentro, como fuera de él.
Para las comunicaciones entre los diferentes sistemas integrados en el automóvil podemos encontrar diferentes soluciones como el bus CAN o el bus LIN. El gran problema que presentan las soluciones tradicionales es que su velocidad de transmisión era bastante limitada, de hasta 1 Mbps. Sin embargo, la evolución de las tecnologías sugiere que va a ser necesario un aumento en la capacidad de este tipo de redes para transmitir otro tipo de tráfico, principalmente de servicios de entretenimiento, aunque sin descuidar otros elementos de ayuda a la conducción, como vídeo de alta resolución de una cámara trasera para la ayuda al aparcamiento. Por lo tanto, se considera el uso de un tipo de red que lleva más de 20 años como estándar en el mundo empresarial, la ethernet. Ethernet nos elimina algunos de los puntos más débiles de los buses LIN y CAN, como el echo de utilizar un medio compartido y nos elimina el límite de velocidad actual, elevándolo hasta 100 Mpbs. También debemos tener en cuenta algunos de los requisitos que deberá satisfacer la Ethernet para vehículos, según el grupo IEEE 801.1 AVB.
Pero eso no es todo, y si Ethernet parece que va a ser el protocolo de nivel 2 usado para las redes internas de los vehículos, debemos comentar que el protocolo de nivel 3 parece que va a ser IP, por la gran experiencia que existe sobre este protocolo y las posibilidades de interconexión con otros dispositivos. Sin embargo, debemos tener en cuenta que los sistemas en los que se va a instalar disponen de unos recursos muy limitados, aunque ya existen algunas implementaciones del protocolo TCP/IP que pueden mitigar este problema, por ejemplo, lwIP.
Si parece que las redes internas de los vehículos van a evolucionar para conseguir una interconexión completa de todos los dispositivos a alta velocidad, no debemos descuidar la comunicación del propio vehículo con el exterior. En este campo debemos hablar de diferentes tipos de comunicaciones según el destino de la información. Hablamos de V2V (Vehicle to Vehicle) cuando la información que genera un vehículo tiene como destino otro vehículo, de V2I (Vehicle to Infrastructure) cuando el destino es una infraestructura, por ejemplo, cuando el vehículo informa de que ha ocupado una plaza de aparcamiento. Finalmente, también podemos hablar de V2G (Vehicle to Grid), cuando el vehículo se comunica con la red eléctrica para informarle de que va a proceder a la carga de sus baterías.
Para la mayoría de los comunicaciones de este tipo se plantea el uso de tecnologías inalámbricas, debido a la gran flexibilidad que ofrecen estas tecnologías. Uno de los estándares que se dice que va a marcar la ruta a seguir los próximos años en este campo, debemos hablar de 802.11p del IEEE, que operará en la banda de 5,9 GHz y proveerá de la capacidad disponible para soportar todas las comunicaciones de los vehículos del futuro.
Algunos de los servicios que van a tener que soportar estas redes son: control de colisiones en intersección, asistencia al aparcamiento, control de crucero automático, aviso a los servicios de emergencia, manejo de la información de tráfico y aviso sobre exceso de velocidad en curva, entre otros.
Para terminar, añadimos un pequeño vídeo de dispositivos 802.11p utilizando algunos de estos servicios: