El automóvil conectado
Los automóviles modernos son cada vez más sofisticados y, a pesar de que el vehículo totalmente autónomo todavía no es una realidad comercial, muchos coches utilizan tecnologías autónomas para mejorar la comodidad, la conveniencia y la seguridad del conductor y los pasajeros. Las arquitecturas a bordo de los vehículos están evolucionando hacia una estructura zonal (como se observa en la Figura 2), donde las funciones automotrices se agrupan por posiciones y se conectan a un ordenador central a través de una puerta de enlace zonal. Esta arquitectura permite que la información transmitida desde un amplio número de sensores en el interior del vehículo se comparta y, a la vez, minimiza el uso de cableados pesados y costosos.
Al mismo tiempo, ante el crecimiento de los volúmenes de datos en el automóvil, los cableados de cobre tradicionales están bajo presión debido a su peso y volumen. Por lo tanto, la fibra óptica resulta cada vez más popular entre los fabricantes al proporcionar mayores anchos de banda, reducir las latencias y asegurar la inmunidad electromagnética (EMI). Además, la reducción de peso que se consigue a través de la conectividad de fibra óptica aporta ventajas importantes en eficiencia, particularmente en los vehículos eléctricos, donde la autonomía es un aspecto crítico.
No obstante, el aumento en el flujo de datos no se limita a la arquitectura interna. La práctica totalidad de los vehículos modernos llegan al mercado equipados con una conexión a internet que permite compartir externamente la información de sus sensores, mejorando la experiencia de la conducción y dotando al automóvil de un nivel de capacidad en la toma de decisiones independiente.
La conectividad vehicle–to–everything (V2X) es un estándar de tecnología inalámbrica desarrollado para respaldar el intercambio de datos entre un vehículo y su entorno. V2X pretende mejorar el conocimiento del conductor de obstáculos y riesgos potenciales, contribuyendo a reducir el índice de accidentabilidad e incrementar el flujo de tráfico.
Esta tecnología se basa en una comunicación inalámbrica de alta velocidad y baja latencia, como 5G, y también en el desarrollo de una infraestructura sofisticada en la carretera, incluyendo controladores de semáforos, sensores ambientales, detectores de vehículos/peatones, paneles de mensajes dinámicos (PMD) y V2X Roadside Units (RSU). Precisamente, estas RSU incorporan componentes de red, como routers, switches y módulos informáticos, que analizan los datos y comunican con centros de gestión de tráfico remotos.
La necesidad de interconectar de forma eficaz esta infraestructura vial en expansión ya está impulsando un aumento en la demanda de fibra óptica, en particular en áreas urbanas densamente pobladas.
La aviónica avanzada necesita conectividad de fibra
El sector aeroespacial es otro ejemplo de una industria donde la fibra óptica desempeña un papel cada vez más protagonista en las comunicaciones de datos. Los sistemas de aviónica son responsables de múltiples tareas esenciales para garantizar un vuelo seguro y eficiente, como es el caso de control de vuelo, navegación y comunicación, Los avances permanentes en tecnologías electrónicas están respaldando una aviónica todavía más sofisticada, lo que se traduce en flujos de datos más rápidos a bordo de la aeronave, ya sea un avión comercial, un avión de combate, un dron – UAV, una nave espacial o un satélite.
El radar, por ejemplo, es un elemento esencial en la seguridad de la aeronave, ya que genera datos de alta resolución que se tienen que procesar y mostrar en casi tiempo real. Los sistemas LiDAR crean modelos informáticos tridimensionales del entorno físico del avión en tiempo real y sistemas como el de vigilancia-emisión dependiente automática (ADS-B) y el de transmisión de servicios de información de vuelo (FIS-B) recopilan y entregan información valiosa dentro y fuera de la cabina. En la parte superior de esto, el streaming de vídeo es una aplicación en crecimiento en el sector aeroespacial, tanto ofreciendo soporte a los sistemas de entretenimiento en vuelo como permitiendo a un dron captar y transmitir imágenes de vigilancia.
La fibra respalda estos avances en las funciones de aviónica. Con un peso hasta diez veces superior al de una fibra equivalente, un cable de cobre limitaría rápidamente la capacidad de la aeronave para gestionar volúmenes de datos cada vez mayores, debido a consideraciones de espacio, peso y potencia (SWaP). Aparte de su menor peso, una conexión de fibra puede soportar anchos de banda de hasta 60 terabytes por segundo (Tbps), en comparación con los 10 gigabytes per segundo (Gbps) del cobre. La inmunidad de la fibra óptica a la EMI también ayuda a incrementar la flexibilidad en el diseño de la aeronave, ya que los instrumentos “sensibles” se pueden situar cerca entre ellos sin riesgo de interferencia y la seguridad crece al minimizar la pérdida de señal en las comunicaciones ópticas.
La elección de los componentes es crucial al diseñar con fibra óptica
Al seleccionar los componentes para cualquier sistema de fibra óptica, el diseñador debe tener en cuenta factores como el tamaño, el ancho de banda y la atenuación, sin olvidarse del entorno de aplicación. El rango de diámetros de núcleo de fibra abarca desde 8 hasta 200 micras y los tamaños y tipos de revestimiento dotan de diferentes niveles de protección contra el estrés, la vibración y la humedad. Los núcleos de menores dimensiones ofrecen mayores anchos de banda y menor atenuación, pero requieren transmisores de mayor potencia y las fibras están optimizadas para operar con unas determinadas longitudes de onda. Por lo tanto, parece importante considerar el rendimiento de todo el sistema, asegurándose así de que el tamaño de fibra se adapta al transmisor y al receptor que se utilizan y la construcción de la fibra y otros componentes de la solución resultan adecuados para las condiciones de operación.
Como fabricante líder en componentes de fibra óptica, Molex posee un amplio catálogo de soluciones ópticas avanzadas que abarca conectividad óptica, componentes optoelectrónicos y productos de gestión de longitud de onda. Los clientes también pueden beneficiarse de los servicios de diseño, producción y valor añadido de Molex para asegurar el éxito de la implementación de extremo a extremo de sus soluciones de fibra óptico y, todo ello, con el soporte local de AVNET Abacus.
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