L'architettura zonale sta inaugurando una nuova era nella progettazione dell'elettronica dei veicoli. Organizzando le funzioni del veicolo in zone, ogni zona è responsabile dei dispositivi installati nella sua specifica sezione. Le connessioni tra le zone devono essere effettuate tramite un controller di zona o un gateway installato localmente. Questo nuovo approccio sfrutta gli ultimi sviluppi nella potenza di calcolo e nelle comunicazioni ad alta velocità, due aspetti essenziali a causa dell'enorme aumento dei dati che dovranno essere elaborati nei veicoli di prossima generazione. Questo articolo di Molex esamina le cinque rivoluzioni nella progettazione dei veicoli rese possibili dalla transizione all'architettura elettronica zonale.
1. Cambia radicalmente il futuro del cablaggio dei veicoli
All'interno del veicolo, funzioni quali luci, sensori, motori e comandi sono raggruppate in base alla posizione. Ogni posizione è descritta come una zona e controllata da un gateway, posizionato in prossimità dei componenti di cui è responsabile. I singoli cavi che collegano i componenti al controller sono corti, riducendo al minimo la complessità e il peso. Ciascuno dei gateway zonali si collega al cluster di elaborazione centrale nel cuore del veicolo. Di conseguenza, la comunicazione interzonale può avvenire tramite un piccolo cavo di rete ad alta velocità, che riduce in modo significativo sia la quantità che le dimensioni dei cavi installati sul veicolo.
2. Semplifica la produzione e l'installazione dei veicoli tramite l'assemblaggio modulare
Storicamente, il cablaggio dei veicoli è sempre stato un componente costoso e che richiedeva molto tempo per essere prodotto. Con l'adozione di nuove tecnologie, il cablaggio è diventato più complesso, con la crescente sofisticazione e saturazione dei componenti. Progettato in precedenza come un unico componente che forniva alimentazione e si estendeva per tutta la lunghezza del veicolo, il cablaggio aveva una forma complessa ed era costoso sia da produrre che da installare per via dei requisiti relativi a dati e segnali di comando.
L'architettura zonale riduce la complessità del cablaggio e ne semplifica l'installazione. Al posto di utilizzare cablaggi che si estendono per tutta la lunghezza del veicolo, ogni zona può essere installata in modo modulare.
3. Rende l'hardware universale
L'assemblaggio modulare inaugurerà anche una nuova era di standardizzazione. La connessione tra il cluster di elaborazione centrale e i gateway zonali può rimanere invariata tra diversi modelli e tipologie di veicoli. È possibile aggiungere dispositivi in modo modulare a ciascun gateway per consentire varianti. Ciò significa che l'hardware dell'architettura zonale può essere universale, riducendo significativamente i tempi e le risorse di produzione e consentendo al contempo una personalizzazione più semplice sui vari veicoli in produzione.
4. Abilita la funzionalità plug-and-play
A differenza delle tradizionali centraline elettriche (ECU), progettate per svolgere una sola funzione nei veicoli odierni, la funzionalità basata sul software consente di adattare e aggiornare rapidamente i gateway zonali per accogliere nuove funzioni, a seconda delle necessità. L'architettura zonale consente l'integrazione efficiente di componenti come sensori e motori, consentendone la sostituzione o l'aggiunta mediante la funzionalità plug-and-play.
5. Semplifica gli aggiornamenti e le riparazioni
La funzionalità plug-and-play consente di effettuare facilmente riparazioni o aggiornamenti all'interno della rete dei concessionari, anziché in officine complicate. La connessione del veicolo alla rete cellulare 5G consente l'aggiornamento del software da remoto, una funzionalità già utilizzata da alcuni produttori. Sono finiti i giorni in cui si doveva dedicare tempo agli appuntamenti per la manutenzione dell'auto, organizzare auto sostitutive e gestire altri inconvenienti. Una rapida riparazione tramite rete sarà disponibile solo con una telefonata.
Sebbene il passaggio all'architettura zonale sarà guidato dal software, la struttura fisica avrà un ruolo significativo nel rendere questo concetto una realtà per i produttori. Cablaggio più intelligente, assemblaggio più semplice, hardware universale e modularità avanzata sono solo alcuni dei modi in cui l'architettura zonale sta rivoluzionando la progettazione dei veicoli.
Molex applica decenni di esperienza nella connettività automobilistica allo sviluppo di soluzioni per l'architettura zonale di prossima generazione.