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Llegan los coches autónomos, y las pruebas rigurosas los harán más seguros

No es ningún secreto que el desarrollo de los vehículos autónomos está siendo rápido. Tras años de desarrollo de las tecnologías facilitadoras, sistemas dispares en coches, infraestructuras viarias y centros de gestión del tráfico están empezando a reunirse en la carretera. Los estándares de comunicación como 5G y el acceso inalámbrico para entornos vehiculares (WAVE) están en desarrollo y las ciudades se están sometiendo a proyectos piloto para probar y analizar el funcionamiento de estos vehículos. No es inconcebible la idea de que en algún momento próximo podremos ver vehículos autónomos por todas partes, que transporten bienes y personas de un punto A a un punto B con poco o nada de interacción humana. No obstante, la conectividad y el hecho de conseguir que estas tecnologías dispares trabajen juntas y de manera coordinada son clave para hacer realidad los vehículos sin conductor. Es necesario realizar pruebas extensas y desarrollar estándares sólidos para garantizar la seguridad y la comodidad.

Necesidad de pruebas rigurosas

Los automóviles son más complejos que nunca, y los vehículos autónomos solo funcionarán si pueden comunicarse de forma fiable y segura con otros vehículos e infraestructuras. Deben tomar decisiones rápidas como un rayo para evitar peligros, mantenerse en su carril o simplemente circular por las calles de la ciudad. Estas complejidades se extienden a los múltiples sistemas de comunicación de alta velocidad que deben comunicarse entre sí, lo que requiere sistemas inalámbricos para automóviles y sistemas de comunicaciones por cable rápidos que gestionen todos estos datos. Dadas estas complejidades, múltiples sistemas digitales requieren una extensa cobertura de pruebas. Radar, Lidar y otras tecnologías de sensores recopilan enormes cantidades de datos del entorno durante la conducción y los transmiten a los sistemas de automoción pertinentes.

Estos sistemas han de ser capaces de tomar estos datos, eliminar la información redundante o irrelevante, procesar los datos y tomar decisiones rápidas e impecables. Por último, todos los sistemas deben trabajar juntos y sin fallos. Cada componente de cada sistema debe probarse y validarse desde el punto de vista eléctrico así como desde la perspectiva del protocolo de comunicación. También es importante recordar que los vehículos autónomos son básicamente centros de datos móviles que circulan por la carretera a velocidades de autopista. Los sistemas Ethernet para automoción combinan todos estos sistemas y hacen la función de columna vertebral de datos en estas redes informáticas sobre ruedas.

Las pruebas rigurosas nunca terminan

Las pruebas rigurosas de las nuevas tecnologías de los vehículos autónomos con varias herramientas de pruebas pueden validar componentes desde la capa física (incluidos los eléctricos, de sincronización, etc.) hasta la capa de aplicaciones. Por ejemplo, asegurar que se pueda extraer una imagen óptica de una cámara y convertirla en datos procesables; que el firmware se pueda depurar independientemente del sistema eléctrico o que un sensor Lidar pueda capturar los datos entrantes sin errores son algunas de las cosas que también se están probando.

Con equipos especializados, es posible probar si dos puntos finales se comunican eficazmente a través de un enlace de Ethernet de automoción, mediante un seguimiento de los datos conforme van avanzando por un bus digital. Además, los ingenieros que utilizan osciloscopios comprenden cómo interactúan los estándares de automoción heredados, como la red de área de controlador (CAN), la red de interconexión local (LIN) y FlexRay, con los protocolos Ethernet modernos de automoción. Los ingenieros de pruebas también miran al futuro para asegurarse de que los sistemas de automoción puedan gestionar tecnologías y protocolos de vanguardia, por encima del rango de 1-2 GHz que se usa actualmente, conforme avanzamos hacia el 5G. Los comprobadores pueden simular y emular fallos de alimentación, datos dañados, violaciones de seguridad —incluso señales o alertas falsas— para proteger a los conductores autónomos y hacer los vehículos a prueba de errores antes de que estén disponibles de forma general.

Pensando también en la energía

No es solo la tecnología de conducción autónoma lo que se está probando. Hay nuevas fuentes de energía capaces de cambiar la forma en que nos movemos del punto A al punto B. Los ingenieros están probando también baterías, componentes eléctricos, estaciones de carga para vehículos eléctricos y equipos de suministro. Se están implementando pruebas para identificar si la energía fluye de la estación de carga a la batería del vehículo y depurar los posibles conflictos. El potente software de análisis puede supervisar varias señales de control de las condiciones, las temperaturas y la tensión de carga, para detectar comportamientos inesperados antes de realizar diagnósticos para solucionar los problemas. Además, las baterías en sí están siendo objeto de rigurosas pruebas mediante la caracterización de células, módulos y paquetes, lo que permite a los fabricantes obtener información valiosa para diseñar dispositivos de alta calidad y optimizar parámetros como la conducción de largas distancias (p. ej., duración del trayecto, resistencia, longevidad), así como para perfiles de conducción, que tienen un impacto en la distancia que puede recorrerse con una carga de la batería.

Debido a la mayor presencia de componentes electrónicos en los vehículos híbridos o eléctricos, las consideraciones sobre la compatibilidad electromagnética (EMC) son críticas, ya que las interferencias entre sistemas pueden ser un problema importante para la seguridad que podría requerir un cuidado extraordinario durante el desarrollo del producto y las pruebas finales. El desarrollo de vehículos autónomos se ha sobrecargado en los últimos años, lo que hace que sea crítico probar cada componente de cada vehículo para asegurarse de que funcione correctamente. Probar estos componentes y sistemas no es opcional, porque no es solo cuestión de rendimiento y disponibilidad. Los vehículos autónomos toman miles de decisiones críticas para la seguridad cada segundo. Un solo fallo puede implicar lesiones graves o víctimas mortales. Los ingenieros comprenden las consecuencias y hacen todo lo posible para eliminar los riesgos y problemas de seguridad. La confianza del público está en sus manos.

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