Il settore automotive sta subendo dei grandi cambiamenti. Spesso visto come un mercato altamente innovativo, questo settore sta attualmente sperimentando importanti progressi in tre campi e tali progressi detteranno il futuro della mobilità almeno per il prossimo decennio. Queste innovazioni non influenzeranno solo i produttori di veicoli, ma determineranno un effetto domino che interesserà l'intero settore. È fondamentale che progettisti e ingegneri acquisiscano familiarità con le conseguenze degli sviluppi che coinvolgeranno il loro ruolo nel settore.
Il passaggio all'elettrico
La promessa dei veicoli elettrici non è nuova. In realtà, lo sviluppo dei veicoli elettrici è andato di pari passo con la crescita del motore a combustione interna durante i primi anni dell'industria automobilistica. Tuttavia, la compattezza del motore a benzina, combinata con la relativa immaturità della tecnologia delle batterie dell'epoca, ha portato i veicoli elettrici a occupare solo una piccola nicchia dell'industria automotive che noi conosciamo.
Per modificare questa situazione si sono dovuti combinare l'aumento del costo del petrolio e le preoccupazioni per l'impatto ambientale dei combustibili fossili. La ricerca di alternative ai combustibili tradizionali ha creato una grande domanda di veicoli elettrici e, di conseguenza, sia i governi che i produttori si sono impegnati a sostituire le auto a benzina con tecnologie più sostenibili.
Questa ondata di interesse è stata la forza trainante del miglioramento della tecnologia. Per la prima volta, le batterie per autoveicoli possono offrire durata e prestazioni in grado di competere con quelle dei veicoli a benzina. Queste caratteristiche sono combinate con altri sviluppi, in particolare l'uso di sistemi di recupero dell'energia cinetica, inizialmente sviluppati per le auto da corsa. Tali sistemi sfruttano l'energia rilasciata durante la decelerazione dei veicoli, utilizzandola per ricaricare le batterie di bordo, e ora stanno entrando in uso nei veicoli tradizionali, a ulteriore riprova del fatto che i veicoli elettrici sono ormai una realtà consolidata.
Le auto elettriche impiegheranno correnti e tensioni non presenti nei veicoli a benzina e i progettisti devono tenerlo presente quando scelgono i componenti per le applicazioni dei veicoli elettrici. Molex ha creato una gamma di prodotti in grado di funzionare con correnti elevate. Alcuni, come il sistema H-DAC 64, sono progettati appositamente per le applicazioni automotive, mentre altri, inclusa la serie di connettori Mega-Fit, offrono soluzioni da cavo a scheda con densità di potenza superiori.
Comunicazione e veicoli
Nel prossimo decennio, le nostre vite saranno guidate dai dati più che da qualsiasi altro elemento. L'adozione diffusa della connettività 5G in tutto il mondo ha portato a una miriade di dispositivi connessi e l'auto costituirà una parte fondamentale di questa rete.
Le comunicazioni a velocità e ampiezza di banda elevate consentiranno le comunicazioni V2V (da veicolo a veicolo), permettendo ai veicoli di condividere informazioni sulle condizioni stradali, sui potenziali pericoli e persino sulle loro posizioni relative. La possibilità di connettersi da remoto al produttore renderà possibile anche l'aggiornamento del software del veicolo in modalità remota, consentendo alle auto di utilizzare la tecnologia più recente senza dover passare per un centro assistenza.
Questa condivisione di dati con il produttore rivoluzionerà anche il settore della manutenzione dei veicoli. La manutenzione diventerà più mirata e conveniente. I sistemi di bordo monitoreranno le condizioni del veicolo, con comunicazioni in tempo reale grazie alla connettività 5G e ciò consentirà di programmare la manutenzione preventiva solo quando necessario.
I veicoli elettrici sono molto più semplici delle tradizionali auto a benzina, con meno parti mobili e meno sistemi ad alta pressione soggetti a usura. In combinazione con programmi di manutenzione proattiva, questo minor numero di sistemi soggetti a usura si tradurrà in veicoli con una vita molto più lunga.
La prossima generazione di veicoli utilizzerà una potenza di elaborazione in grado di rivaleggiare con quella dei data center tradizionali. Ma perché ciò avvenga, i veicoli avranno bisogno di connettori in grado di supportare velocità dati elevate, offrendo contemporaneamente affidabilità e design robusto. La gamma Molex di connettori FFC/FPC è ideale per fornire connessioni ad alta velocità nelle condizioni difficili che caratterizzano il settore automotive.
Veicoli senza conducente
I veicoli a guida autonoma, o autonomi, hanno catturato l'immaginazione del pubblico. La tecnologia per raggiungere questo livello di capacità di guida richiederà una complessa combinazione di sensori e potenza di elaborazione. Per essere accettati in modo diffuso, i veicoli a guida autonoma dovranno essere in grado di rilevare tutti i potenziali pericoli, capire come evitarli e quindi intraprendere le azioni necessarie, il tutto con tempi estremamente brevi.
I veicoli autonomi saranno quindi dotati di una serie di sensori che consentiranno loro di mappare l'ambiente circostante. I sistemi di visione incorporati costituiranno buona parte di questa suite di sensori, insieme a RADAR e LIDAR. I veicoli dovranno effettuare l'elaborazione dei dati raccolti da questi sensori e agire in base a tali dati con la latenza minore possibile. L'elettronica di bordo all'interno dei veicoli dovrà raccogliere ed elaborare un'enorme quantità di dati e l'elaborazione dovrà avvenire quasi in tempo reale.
I sistemi che fanno funzionare i veicoli senza conducente condivideranno molte delle funzionalità che consentono le comunicazioni V2X. La connettività dati ad alta velocità fornisce un collegamento alle informazioni provenienti da fonti esterne, in un concetto noto come V2X (da veicolo a "X") dove X rappresenta pedoni, ciclisti o persino i sistemi di controllo del traffico di una smart city. Ciò garantirà la sicurezza dei veicoli autonomi, poiché i potenziali pericoli potranno essere identificati e condivisi con il cloud, consentendo ad altri veicoli di agire di conseguenza.
L'uso dei servizi di dati basati sul cloud dipenderà dal minor ritardo (latenza) possibile tra il rilevamento e la decisione. Le auto dovranno essere dotate di una propria intelligenza per agire rapidamente. L'edge computing porta la potenza di elaborazione vicino al punto in cui è necessaria, ai "margini" della rete. Questo tipo di intelligenza a bordo sarà fondamentale nelle auto di domani.
Per diventare davvero parte delle smart city, le auto dipenderanno da una connessione affidabile ad altri dispositivi. Molex offre una gamma di prodotti per antenne compatti e leggeri per un'ampia varietà di applicazioni, inclusi GPS e 5G. Inoltre, Molex produce anche connettori RF ad alte prestazioni, essenziali per le comunicazioni ad alta velocità e i sistemi di visione integrati.
Ambienti difficili
Nonostante la tecnologia che verrà implementata nella prossima generazione di veicoli, l'ambiente in cui si muovono gli autoveicoli rimane uno dei più diversificati e impegnativi sulla Terra: dalle distese ghiacciate dell'Artico al caldo del deserto, i veicoli possono essere sottoposti a una vasta gamma di temperature. In alcuni climi, la variazione di temperatura tra il giorno e la notte può superare i 40 °C, quindi qualsiasi veicolo in questo ambiente deve essere in grado di resistere a questi costanti cambiamenti.
Inoltre, anche i veicoli generano calore. Il motore a combustione interna e i sistemi di scarico creano temperature elevate, così come sono in grado di fare i motori utilizzati nei veicoli elettrici. Le auto sono anche soggette agli urti e alle vibrazioni causati da superfici irregolari e devono essere in grado di resistere ai danni causati dall'acqua e da altri contaminanti che si trovano sulla strada.
I connettori progettati per l'ambiente automotive devono essere robusti e affidabili, continuando a offrire le elevate prestazioni necessarie per la prossima generazione di mobilità. La serie di connettori MX150 offre prestazioni superiori nelle condizioni estreme delle applicazioni per veicoli ed è dotata di un'interfaccia USCAR standardizzata per consentirne l'uso nella progettazione di autocarri e automobili.
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Molex ha una comprovata esperienza nella creazione di soluzioni robuste e ad alte prestazioni per la connettività in condizioni difficili. Con un mercato globale e competenze in un'ampia gamma di settori, Molex è in grado di fornire sistemi di connettori che combinano l'affidabilità dell'industria automotive e le elevate prestazioni dei più innovativi sistemi di comunicazione wireless. Che si tratti di un componente standard o di un design personalizzato, Molex dispone della tecnologia, della supply chain e della focalizzazione sul cliente necessarie a fornire le soluzioni ideali per questo stimolante settore.
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