domingo, 10 de setembro de 2017

Evolução dos veículos nas ultimas décadas

Grandes mudanças ocorreram nos últimos anos em vários setores, especialmente no setor automobilístico. Algumas são bem visíveis, como sensores de estacionamento, câmeras de ré, telas de multimídia e outras que não aparecem mas estão lá e são de grande importância, podemos citar os sistemas de segurança, emissões de gases.
Algumas dessas funções foram desenvolvidas para nos dar mais conforto, são facilidades tecnológicas da atualidade que no começo pareciam luxo, mas depois de algum tempo se tornaram obrigatórias e às vezes nem nos lembramos de como eram antes.
A tecnologia trouxe um grande benefício, a redução de tamanho dos componentes e também a redução do peso.

Podemos dizer que não somos mais simples mecânicos de automóveis, hoje somos técnicos programadores, e atualmente é comum corrigirmos algumas falhas com uma nova programação (através de um Software).
Existem grandes empresas que até dividem informações e projetos, abrem suas patentes para estimular o processo de mudança e inovação, buscam parcerias ideias e sugestões e as vezes fazem até concursos  (Google / Microsoft / Mercedes / Land Rover/ BMW / Volvo).





Cada empresa tem um direcionamento a Volvo sempre inovou em Segurança.

O Google é a empresa com maior abertura para novidades, porém outras também fazem isso com maestria.
Microsoft quando lançou sua conhecida plataforma de jogos Xbox, desenvolveu uma ferramenta incrível para medir o retorno e estimular a venda. Um concurso para que os usuários do videogame desenvolvessem novas funções e ideias com o inovador dispositivo Kinect.







Esse equipamento revolucionou os jogos eletrônicos, lendo os movimentos e gestos. Os mais atuais podem identificar expressões faciais e até comando de voz, porém a principal vantagem do concurso foi desenvolver novas ideias e funções para melhorar e aperfeiçoar o dispositivo Kinect.
Os telefones modernos podem fazer várias funções graças a dois sensores internos o Acelerômetro e o Giroscópio, que são utilizados também nos controles Joy-Com do console de games da Nintendo, assim podemos simular movimentos nos vários jogos (dança/boliche/tênis/golfe entre outros).






Vocês podem estar achando estranho falar tudo isso aqui, provavelmente pensando que entraram na sala errada é deve ser a palestra de Games, calma!

Essa introdução foi apenas para aproximar todos vocês das tecnologias atuais, as quais incorporamos ao nosso cotidiano, muitas vezes sem perceber.
Estes sensores que inicialmente eram utilizados nos jogos de vídeo game e nos telefones hoje estão presentes em nosso veículos.
Componentes eletrônicos são utilizados por diversas empresas diferentes, a nanotecnologia está presente em nosso cotidiano (dia a dia).






Componentes extremamente pequenos, com funções cada vez mais complexas.

Uma pergunta infantil supersimples nos coloca diante de grandes descobertas.


Como isso funciona? 

Pare tudo e se pergunte!

Como isso funciona?

Ainda não inventaram nada que se compare a um ser humano.

O fato é que temos cada vez mais tecnologia à disposição nas últimas décadas, e todas podem estar interligadas, isso ficou muito evidente nas grandes mudanças presentes em nossos veículos, novas funções e utilidades, ocupando espaços cada vez menores.



Os telefones mudaram até a forma de tirar foto, e nos próximos dez anos novas tecnologias vão surgir e novos problemas e novas soluções, e a inovações estão acontecendo cada vez mais rápido.



Muitos inventores na história foram chamados de loucos, hoje sabemos que foram visionários, que revolucionaram a humanidade e toda a indústria.

   O sistema eletrônico dos veículos foi obrigado a se reinventar, a forma de comunicação evoluiu e se popularizou. Hoje temos componentes de grande tecnologia em vários veículos populares. O antigo rádio AM/FM toca fitas se transformou em uma central multimídia com conexão sem fio para os telefones (Bluetooth). Olhando para essas mudanças podemos retornar a pergunta inicial.


 Como isso funciona? 

Há algumas décadas atrás para cada componente novo ou nova função, era necessário um novo cabiamento, mais fios espalhados pelo veículo, mais peso, mais componentes e mais espaço era preciso. Algumas pessoas, com base nas informações que possuiam na época, diziam que não tinha como melhorar o espaço dentro do veículo, que tinha acabado e sem falar no peso.


Estudiosos fizeram uma projeção para a indústria de energia e comunicação, devido ao crescimento da demanda de fios (cabos) e a produção de minério de cobre no mundo (1940).





 
 Um grande problema esta ficando aparente em poucos anos haveria uma escassez de matéria prima, e a produção teria que diminuir, porém a indústria precisava cada vez mais de cobre para fazer os fios, seria impossível continuar naquele ritmo de expansão, isso afetaria toda cadeia de produção industrial em vários setores.

1° Demanda de cobre                 
      

2° Produção de Minério



3°Projeção de consumo

Novos problemas novas soluções.

Um pouco mais de história


-1952 Um físico indiano (Narinder Singh Kanpany), desenvolveu um cabo que poderia enviar grandes quantidades de informação numa velocidade incrível, utilizando sinais luminoso, ele batizou este sistema de  Fibra Óptica (F.O.).
4° Utilização da fibra óptica

-1976 A empresa de laboratórios Bell instalou um link telefônico em Atlanta (EUA)* de 1km e provou ser  possível utilizar a fibra óptica para a telefonia.
O primeiro link de TV a cabo com este sistema foi instalado em Hastings (UK) *²
-1978 A fabricação de fibra óptica se espalha pelo mundo, com diversas aplicaçoes.
-1988 O primeiro cabo submarino intercontinental foi utilizado.
-2001 estima-se que foram movimentados cerca de 30 bilhões de dólares em investimentos com F.O.
-2010 a fibra óptica se popularizou e chegou em nossas casa.
-2014 (na Copa do mundo) foram investidos 400 milhões em telecomunicação no Brasil.

Publicado no site da TELEBRAS em 15 de março de 2017

“Uma rede de fibra óptica de 200 quilômetros começa a ser implantada na região do Xingu, no Pará, para levar internet banda larga para 12 municípios, beneficiando 600 mil pessoas, essas obras vão custar aproximadamente R$ 14 milhões.”


25 de Abril foi publicado no site da TELEBRAS

A construção de 10 mil quilômetros de cabos submarinos entre Brasil e Europa, anunciada nesta segunda. “Nossos países estarão unidos por fibra óptica a partir de 2019, fazendo com que a comunicação de dados seja mais ágil e segura”, comentou o Ministro das Comunicações, em referência ao projeto Ellalink, que ligará diretamente Fortaleza e São Paulo a Lisboa e Madri.
O novo sistema terá capacidade total de 72 terabits por segundo (Tbps).



Na indústria automobilística que é o que nos interessa:

Na década de 80 a fibra ótica passou a ser utilizada em alguns sistemas nos veículos. Dezenas de fios foram substituídos por um cabo que transmite pulsos de luz, muito eficiente, chamado de (Media Oriented Systems Transport) "Sistema Orientado de Transporte de Media" (REDE MOST). Este sistema é utilizado em vários veículos atuais como no sistema de entretenimento áudio visual pois é leve, ocupa pouco espaço e transmite informações em alta velocidade. A fibra ótica garante uma largura de banda muito maior do que o cobre, ocupando menos espaço físico e com matéria-prima muito mais abundante (sílica). Porém o sistema custa caro e é difícil de fazer reparos. 

       

A criatividade humana é fantástica, alguém olha para um computador tem ideia de agregar a tecnologia de comunicação dos computadores nos veículos, utilizando a comunicação binária, com base simples de combinações de 0 e 1.
Exemplo: liga (0010) desliga (0101)



      A primeira vista parece complicado, mas é lógica, o padrão de comunicação programável. Utilizando um par de fios de cobre trancados o sistema múltiplex de comunicação foi desenvolvido ou como é conhecido no meio técnico rede CAN  (Controller Área Network – controle de área por setor /rede de comunicação)

 CAN Não é Can : Can foi uma banda de rock experimental fundada na Alemanha em 1968.



Possibilidades da Rede CAN

Para um barramento de 50m, a velocidade máxima é de 1Mbit/s, para um barramento de 500m, 100kbit/s;
Priorização de mensagens definida pelo usuário, mensagens de maior prioridade;
Detecta uma falha sinaliza o erro e, retransmissão automática de mensagens corrompidas;
Requer um número bem menor de fios e conectores, diminuindo custos materiais e de instalação;
Possibilita o compartilhamento de sensores disponíveis na rede em diferentes setores;
Flexibiliza o projeto, já que um novo sistema pode ser projetado apenas readaptando-se o software de controle;
Prioridade de mensagens importantes, ativação de substituição ou funcionamento de emergência;
Substituição de componente mais fácil.






Outras Redes de comunicação veicular

Novos sistemas estão sendo desenvolvidos continuamente, inovadores e revolucionários. Cada da vez mais rápidos e eficientes, e graças esses sistemas podemos adicionar/instalar novos dispositivos e novas funções que ajudam na segurança e proporcionam mais conforto.

Sistemas Sync

Sistemas atuais desenvolvidos pela Microsoft em parceria com algumas montadoras Ford/Lincoln/Mercury e Fiat conhecido como Sync, elaborado para facilitar a interação das pessoas com os acessórios do sistema multimídia que pode utilizar comandos de voz ou por uma tela sensível ao toque (Touchscreen). O sistema permite enviar mensagens, fazer ligações acessar dispositivos via entrada USB ou por sinal de Bluetooth e até fazer chamadas de emergência e socorro.

Sistema FlexRay

Este sistema possui uma arquitetura semelhante ao da rede CAN, porém com um protocolo de funcionamento melhorado podendo transportar muito mais informação de forma mais rápida e trabalha em conjunto com os outros sistemas.
Os principais benefícios do sistemas FlexRay são:
·               Arquitetura simplifica de rede;
·               Desenvolvimento de controle inteligente;
·               Menor demanda de fios necessários;
·               Reduz a largura dos subsistemas de rede;
·       Computação distribuída através de um relógio global; Sincronizado com o sistema principal.

Este sistema foi desenvolvido em parceria FlexRay, composto atualmente por sete integrantes principais:
BMW, Bosch, Daimler, General Motors, Volkswagen.
Os custos são altíssimos para se desenvolver alguns projetos.

Além disto, existem os associados:
·         Continental AG Hannover;
·         Delphi Corporation;
·         Denso;
·         Fiat;
·         Ford Motor Company;
·         HONDA Motor Co;
·         NISSAN MOTOR CO;
·         PSA - Peugeot e Citroën;
·         Renault;
·         Toyota Motor Corporation;

Entre outros que utilizam os sistemas através de parcerias com estas empresas.

Agora alguns sistemas que foram incorporados nos veículos modernos em varias marcas:

1.       Sistemas de Segurança:
A.    Air bag;
             Motorista (Duplo disparo, conforme a força do impacto)



             Passageiro (É possível desligar eletronicamente, via painel)
             Joelho (Pernas e joelho motorista e passageiro)


             Lateral (Localizado normalmente no banco, devido a regulagem e ajuste do banco)
             Cortina (localizado no teto com cobertura da linha dos vidros da dianteira até a traseira)



             Barra anti-capotamento (conversíveis)



             Cintos de Segurança disparo pirotécnico



             Fivelas do cinto retráteis



             Ativamento do sistema de luzes de alerta emergência
             Acelerometro lateral e longitudinal e giroscópio.

B.    Deformação controlada;

             Estruturas (desenhos tridimensionais e simuladores)
             Materiais diferentes (barras de reforço)



C.    Alertas e Avisos
             Sistemas de comunicação entre veículos
             Alertas visuais, táteis e sonoros. (sensor semelhante ao Kinect do “X box”
             Câmeras de visão noturna e térmicas.





D.   GPS - Mapas
             Rotas (Waze)
             Posicionamento (Projeção holográfica no vidro trajetória possível do ciclista)
             Avisos de colisão e socorro
(com base nos sistema que foram acionados da colisão, informando a posição exata do veículo)






2.       Sistema de estabilidade:
             Freios ABS
             Suspenção (eletrônica / Magnética / pneumática)
    Direção (elétrica / assistente de estacionamento / correção de trajetória / direcionamento dos faróis inteligentes / controle de sobre esterço saída em curvas

3.       Sistemas de emissões:
             Escapamento
             Sensores do motor
             Barômetro



4.       Sistemas de Gerenciamento de motores:
             Módulos
             Sensores
             Atuadores
             Combustível Flex

5.       Sistemas de Transmissão:
             Caixa de Mudanças
             Caixas de redução e multiplicação
             Eixos
             Diferenciais




6.       Sistema de Entretenimento Áudio Visual:
             Som
             Imagem
             CD
             DVD
             USB
             HDMI



7.       Conforto
             Retrovisores
             Bancos
             Ar-Condicionado
             Farois (xênon com ajuste de altura e direção / Farois de Led.





Fontes de pesquisa:



Notas:

*   Atlanta (EUA) Atlanta é capital da cidade Geórgia nos Estados Unidos.
*²  Hastings (UK) é uma cidade e um distrito no sudeste da Inglaterra.


Joaquim C. Sousa Jr

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