Inginerii ZF au început a implementa cabluri cu fibră optică de mare viteză în noile maşini electrice definite de soft

Cablurile de fibră optică sunt foarte răspândite în conexiunile de internet în case şi birouri, dar în lumea vehiculelor, răspândirea lor e foarte limitată, fie la domenii foarte specifice, fie la câteva prime încercări. Inginerii germani de al ZF spun, însă, că noile maşini electrice, definite complet de soft, au nevoie de viteze mult mai mare de transmitere a datelor între toate modulele şi totodată de capacitatea de a transmite volume imense de date spre procesare, iar fibra optică e tehnologia cea mai indicată şi viabilă pentru asta. Acum, cei de la ZF au anunţat că încep implementarea unei noi tehnologii pentru aceste automobile.

Transmiterea datelor prin fibră optică se bazează pe principiul razelor de lumină, transmise de la un capăt la altul şi reflectate de pereţii interiori ai cablului spre destinaţia finală. La ambele capete ale cablului există modulatoare, care transformă semnalul electromagnetic obişnuit în frecvenţe corespunzătoare de lumină. Acele fascicule călătoresc toate cu viteza luminii şi ajung în cealaltă parte, unde un alt modulator le converteşte în semnal electromagnetic.

Avantajul acestor cabluri e că transmiterea e optică şi nu întâmpină rezistenţa conductorului, cum se întâmplă la cablurile obişnuite. Şi întrucât viteza lumii e uriaşă, se pot transmite volume imense de date, de obicei limita fiind dictată de modulatoare, nu de însăşi capacitatea de transmitere prin fibră optică.

În lumea auto există deja automobile care folosesc parţial cabluri de fibră optică, dar de obicei o fac la doar câteva componente esenţiale, iar cablurile folosite sunt bazate pe polimeri, spun cei ce la ZF. Inginerii ZF propun, însă, ca toate comunicaţiile între modulele importante ale maşinii să treacă la fibră optică special creată pentru lumea auto, cu suprafaţă de sticlă în interior şi cu un grad mare de durabilitate în construcţia exterioară, astfel încât ele să poată fi folosite peste tot în maşină, inclusiv în zone expuse la viraţii şi umiditate.

Suprafaţa de sticlă pentru reflecţiile interioare va asigura viteze de la 2,5 Gbit/s în cea mai simplă formulă până la 50 Gbit/s în cea mai avansată. Asta înseamnă 6,25 GB de informaţii transferate într-o secundă.

Aceste cabluri sunt absolut necesare în noua epocă a maşinilor definite de soft, spun inginerii ZF. Or, acolo un singur computer central va avea de procesat datele de la toate modulele maşinii, dirijându-le. Iar asta înseamnă miliarde şi trilioane de partiţii de date per secundă şi calcule procesate. O transmisie de date eşuate din cauza rezistenţei sau conexiunii slabe, înseamnă erori şi eşuarea întregii maşini. Iar dacă vorbim de condus autonom sau de sisteme de siguranţă avansate, aceste solicitări sunt şi mai mare. Şi fibra optică e cea capabilă să asigure aceste transferuri imense de date.

Noile cabluri de fibră optică a celor de la ZF şi modulatoarele aferente au fost create pentru a rezista mai mult în timp decât cablurile obişnuite din cupru, care se folosesc în prezent, şi pentru a fi mai rapide decât aplicaţiile actuale de fibră optică. Aceste cabluri au fost supuse testelor de teren pe maşini şi camioane, exploatare în condiţii de vibraţii enorme şi condiţii climaterice extreme, şi au fost aduse la un standard desăvârşit. Lungimea unei conexiuni, testată şi omologată, e de până la 40 metri, deci cablurile sunt compatibile şi cu autobuze şi vehicule mai mari.

Inginerii ZF spun că aceste cabluri sunt şi mai uşoare decât actualele cabluri de cupru, folosite în conexiunile CAN-Bus. Apropo, conexiunile clasice CAN-Bus, folosite în maşini începând cu începutul anilor 90, pot transmite date cu până la 1 Mbit/s. Apoi, acestea au evoluat la 8 Mbit/s. Unii producători, precum Tesla pe modelul Cybertruck, folosesc conexiuni LAN pentru viteze mult mai mari de transfer. Fibra optică într-o variantă mai incipientă, e folosită de obicei la sisteme multimedia sau la senzori ce sunt implicaţi în condusul autonom, însă la un număr mic de maşini.

Foto. Cablu CAN Bus
Noile cabluri de fibră optice sunt nu doar mai uşoare, dar şi mai puţine la număr şi cantitate într-un vehicul definit de soft, întrucât fiecare element e conectat centralizat, evitându-se comunicările directe între module. De asemenea, fibra optică e imună la interferenţe electromagnetică şi e mai eficientă energetic, întrucât lipseşte rezistenţa. Şi, într-un final, pentru că în toată maşina va fi folosit preponderent un tip de cablu, eventual marcat doar cu culori diferite la exterior, costul de producţie va scădea.

Deci, asistăm la o nouă tranziţie în modul în care vor comunica maşinile între componentele lor. De rezistenţa acestor cabluri şi tehnologii, dar şi de capacitatea lor de a procesa volumele imense de date generate de noile maşini definite de soft, depinde enorm cât de fiabile vor fi acestea — dacă vor genera zeci de erori şi rateuri, cum raportam recent în cazul lui Volvo EX90, sau dacă aceste maşini vor putea funcţiona ireproşabil, aducând doar beneficiile acestui salt tehnologic, fără riscurile lui.

Partea care vine să ne ofere încredere e faptul că ZF e o companie cu experienţă enormă în lumea auto şi ştie foarte bine căror condiţii de exploatare sunt supuse maşinile în viaţa reală. Prin urmare, putem prezuma că aceşti ingineri, de deciziile cărora vor depinde zeci sau sute de modele de automobile în fiabilitatea lor în următoarele decenii, au luat în calcul aceste condiţii din experienţă şi le-au organizat şi teste profunde de stres, aşa cum menţionează.