Ingeniería del futuro: hacen posible autos inteligentes

GUADALAJARA, JAL.- ¿Quién iba a imaginar que los autos modernos serían capaces de conducir con cierto grado de autonomía, detectar peatones, frenar automáticamente o incluso estacionarse solos?

Estas funciones, que parecen sacadas de una película de ciencia ficción, hoy son una realidad gracias a los sistemas embebidos.

¿Qué son los sistemas embebidos?

Los sistemas embebidos son una combinación de hardware y software diseñados para cumplir funciones específicas dentro de un dispositivo.

En el caso de los automóviles, estos sistemas se conocen como unidades de control electrónico o ECU (por sus siglas en inglés). Un coche moderno puede contar con más de 100 ECUs distribuidas en todo el vehículo.

Cada ECU contiene una minicomputadora que procesa la información recibida por sensores y toma decisiones en tiempo real.

A diferencia de una computadora convencional, estas unidades tienen recursos limitados, por lo que su programación y uso deben ser altamente eficientes.

que son los sistemas embebidos

Los autos modernos tienen sistemas embebidos para su correcto funcionamiento.

Conocimientos clave para ingenieros de software embebido

Para desarrollar sistemas embebidos automotrices es indispensable contar con conocimientos sólidos en:

Arquitectura de microcontroladores.

Protocolos de comunicación (como CAN, LIN, FlexRay).

Lenguajes de programación como C y C++.

Sistemas operativos en tiempo real (RTOS).

Estos conocimientos permiten diseñar sistemas que controlan desde la activación de bolsas de aire hasta los tableros digitales que muestran velocidad y revoluciones.

Protocolos de diagnóstico: el “médico” del auto

 Además de la comunicación interna, existen protocolos que permiten conectar herramientas externas con las ECUs. Entre los más conocidos están OBD-II (On-Board Diagnostics II) y UDS (Unified Diagnostic Services). OBD-II es fundamental para el monitoreo de emisiones, mientras que UDS permite diagnósticos más complejos y detallados en todas las áreas del vehículo, no solo las relacionadas con el medio ambiente.

Nuevas tecnologías: Ethernet, DoIP y V2X

A medida que los autos requieren mayor capacidad de transmisión de datos, los fabricantes han comenzado a utilizar tecnologías como Ethernet Automotriz, que permiten conexiones más rápidas y eficientes.

El papel de los sistemas embebidos en la conducción autónoma

Los autos con tecnologías ADAS (Advanced Driver Assistance Systems) como los frenos automáticos o el mantenimiento de carril, dependen de sensores como radar, lidar, ultrasonido y cámaras.

Estos sensores capturan datos del entorno de forma analógica, los cuales deben ser convertidos y procesados digitalmente por las ECUs.

Es aquí donde entra la inteligencia artificial. Mediante algoritmos avanzados, el sistema interpreta los datos y decide qué acciones tomar, desde frenar hasta girar o alertar al conductor. Esta información luego se envía a los actuadores, que ejecutan las órdenes.

Tendencias en la industria: inteligencia artificial sobre ruedas

Actualmente, la industria automotriz está adoptando nuevas arquitecturas como ARMv9 y unidades de procesamiento neuronal (NPU, por sus siglas en inglés), las cuales permiten integrar algoritmos de inteligencia artificial directamente en el vehículo.

Esta evolución exige que los ingenieros se mantengan actualizados y capacitados en las tecnologías más recientes.

(*)  Ing. Daniel Díaz Platon, Académico de la UAG.

FUENTE: uag.mx