Vehicle Edge · Telemática · Sistemas de transporte público

Placas Mini-ITX robustas para o sector dos transportes e automóvel

Plataformas Mini-ITX configuráveis para computação a bordo, sistemas de frotas e telemática, informação aos passageiros, processamento de sensores e infraestruturas rodoviárias, nas quais a alimentação do veículo, as interfaces CAN e de E/S seriais, as redes, os ecrãs, o armazenamento, o comportamento térmico, a integração mecânica e o controlo do ciclo de vida devem ser concebidos como uma única implementação.

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Plataforma Mini-ITX resistente para sistemas de transportes e automóveis

A informática aplicada aos transportes começa no limite da implementação

Conceber a plataforma informática tendo em conta a alimentação do veículo, as entradas/saídas, o ambiente e o ciclo de vida

Os sistemas de transporte e automóveis podem impor exigências muito diferentes ao mesmo formato Mini-ITX. Um gateway de frota pode dar prioridade a CAN, GNSS, conectividade móvel, armazenamento e comportamento de alimentação sensível à ignição, enquanto um sistema de informação aos passageiros ou um sistema HMI a bordo pode dar prioridade a gráficos, ecrãs, áudio, rede e longa vida útil. A placa deve, por isso, ser selecionada com base na arquitetura completa do sistema e não apenas no desempenho da CPU.

Os requisitos de segurança dependem da função no sistema

Os projetos automóveis podem necessitar de atividades relacionadas com a segurança funcional, tais como a norma ISO 26262, dependendo do componente, da função e da classificação de segurança. Uma placa-mãe Mini-ITX comercial, por si só, não garante a conformidade do sistema do veículo acabado.

O comportamento em tempo real depende do percurso completo dos dados

O rastreamento, o processamento de sensores, a ligação em rede dos veículos e o apoio à tomada de decisões a nível local dependem de controladores de interface, controladores de periféricos, agendamento do sistema operativo, software, armazenamento e carga de rede. O comportamento de baixa latência deve ser medido sob uma carga de trabalho representativa, em vez de ser inferido a partir das especificações do processador.

O funcionamento em condições adversas requer uma validação específica para cada implementação

A temperatura, a vibração, os choques, a humidade, o pó, a fixação dos cabos e as condições do invólucro variam entre veículos de passageiros, frotas comerciais, autocarros, transporte ferroviário e equipamento rodoviário. A configuração lançada deve ser validada em função do perfil ambiental da implantação pretendida.

Sistemas de Controlo Industrial → Infraestruturas para Cidades e Campus Inteligentes →

Tecnologia de ponta para veículos · Frotas · Sistemas para passageiros · Assistência em estrada

Aplicações nos setores dos transportes e automóvel para sistemas informáticos incorporados compactos

A página original centrava-se na gestão de frotas, nos sistemas ADAS e nas cargas de trabalho dos sensores, no infoentretenimento, nas redes de veículos, nos sistemas para passageiros e na computação na estrada. Estas continuam a ser orientações úteis para aplicações, desde que sejam definidos os requisitos exatos em termos de E/S, alimentação, software, condições ambientais e validação para o sistema a implementar.

Frotas, telemática e computação de ponta a bordo

Combine o processamento local com interfaces CAN ou seriais, GNSS, módulos de rede móvel ou Wi-Fi, Ethernet, armazenamento e gestão remota para localização de veículos, diagnóstico, registo de dados, fluxos de trabalho de manutenção e aplicações de frotas.

Informações aos passageiros e sistema de entretenimento a bordo

Apoiar a exibição, o áudio, o armazenamento, as redes e o processamento de aplicações para sistemas de interface homem-máquina (HMI) em autocarros, comboios, transportes públicos e veículos. A capacidade gráfica, a topologia do ecrã, o comportamento de arranque, a carga térmica e a compatibilidade de software devem ser validados em conjunto.

ADAS e plataformas de processamento de sensores

As plataformas de computação de elevada largura de banda podem suportar cargas de trabalho relacionadas com o processamento de imagens de câmara, radar e outros sensores, desde que a CPU, a GPU ou o acelerador selecionados, a memória, a largura de banda da interface, os controladores, a pilha de software e o design térmico cumpram os requisitos da aplicação.

Infraestruturas rodoviárias e de tráfego

Os sistemas de ponta sem ventoinha ou reforçados podem integrar câmaras, sensores, dispositivos seriais, redes Ethernet e armazenamento local para monitorização do tráfego, controlo rodoviário e infraestruturas de transporte inteligentes, em que o ambiente de instalação está claramente definido.

Energia · Segurança · Ambiente · Cronologia · Ciclo de vida

Requisitos de engenharia a definir antes da seleção do painel de transporte

Os projetos de transportes devem definir os limites relativos à parte elétrica, às interfaces, aos aspetos ambientais, ao software e ao ciclo de vida antes de selecionar uma placa-mãe. Uma gama de tensão nominal, um conector CAN ou um dissipador de calor sem ventoinha, por si só, não comprovam a adequação para uma implementação num veículo ou nos transportes públicos.

Requisito Considerações de engenharia Verificar antes da seleção
Alimentação e picos de tensão nos veículos Os sistemas elétricos dos veículos podem incluir condições de arranque, picos de tensão, queda de carga, inversão de polaridade, estado de ignição e quedas de tensão que não são descritas apenas pela tensão nominal de entrada em corrente contínua. Intervalo nominal e extremo de entrada, perfil transitório, fase de proteção e condicionamento, comportamento de ignição, sequência de desligamento, requisitos de manutenção de tensão, ligação à terra e recuperação após interrupção de energia.
Limite de Segurança Funcional A placa-mãe pode fornecer recursos informáticos, mas os objetivos de segurança, os diagnósticos, a redundância, o tratamento de falhas, a estratégia do watchdog e as provas de segurança funcional aplicáveis fazem parte da arquitetura completa do sistema. Função do sistema, classificação de segurança, modos de falha, controladores externos, responsabilidade pelo watchdog, estado seguro, cobertura de diagnóstico, responsabilidade do software e provas de validação necessárias.
CAN, ligações em série e redes de veículos Uma interface CAN física não oferece automaticamente suporte a CAN FD, J1939, UDS, OBD-II, isolamento, terminação ou software da camada de aplicação. Controlador e transceptor, requisitos CAN/CAN FD, número de canais, isolamento, terminação, taxa de transmissão, pilha de protocolos, controladores, disposição dos pinos do conector e propriedade do software.
Carga ambiental e mecânica A gama de temperaturas, as vibrações, os choques, a humidade, o pó, a montagem, a fixação dos conectores e o design do invólucro variam significativamente entre instalações em habitáculo, bagageira, veículos comerciais, transporte ferroviário e à beira da estrada. Temperatura ambiente e local, perfil de vibração/choque, estratégia de proteção contra a entrada de elementos externos, orientação de montagem, fixação de cabos, percurso do dissipador de calor ou do chassis, invólucro e condições representativas de teste do sistema.
Dados em tempo real e armazenamento O rastreio, o processamento de sensores, o registo de eventos, o vídeo e as comunicações remotas disputam os recursos da CPU, da memória, do armazenamento e da largura de banda da interface. Taxas de dados, margem de latência, estratégia de buffer, carga de gravação no armazenamento, comportamento em caso de falha de alimentação, tráfego de rede, agendamento de software, política de registo e requisitos de recuperação.
Ciclo de vida e controlo de alterações Os programas de transporte de longa duração podem ser afetados por alterações nas placas, no BIOS, no armazenamento, no modem, nos controladores e nos componentes ao longo do tempo. Lista de materiais (BOM) aprovada e respetiva revisão, BIOS, controladores, imagem do sistema operativo, processo de PCN/EOL, política de substituição, stock de assistência, impacto na validação e vida útil prevista da implementação.

Conceção com várias entradas de alimentação → Considerações sobre a plataforma de ampla gama de temperaturas →

Arquitetura do sistema

Manter as interfaces do veículo e o condicionamento de energia separadas da camada informática

A plataforma Mini-ITX pode fornecer serviços de processamento de aplicações, gráficos, armazenamento, redes e controlo local, enquanto a proteção da alimentação do veículo, os transceptores CAN, as funções de segurança, as interfaces de sensores, os módulos sem fios e os controladores externos continuam a ser componentes explícitos do projeto completo.

  1. Dados relativos a veículos e transportesRedes CAN, sensores, câmaras, GNSS, dispositivos seriais, sinais dos veículos, dados do sistema de passageiros, equipamento à beira da estrada e controladores externos
  2. Camada protegida de alimentação e E/SCondicionamento de energia, gestão da ignição, proteção contra picos de tensão, transceptores, isolamento quando necessário, condicionamento de sinais, módulos de interface e controladores específicos para cada equipamento
  3. Plataforma informática Mini-ITXProcessamento de aplicações, gráficos, base de dados local, armazenamento, controladores de dispositivos, IHM, registo de dados, diagnóstico, redes e serviços de perifeiria
  4. Veículos locais / Sistemas de transporte públicoEcrãs, áudio, câmaras, portas de serviço, interface homem-máquina (HMI) do operador, armazenamento, gateways, routers, modems e outros subsistemas a bordo ou à beira da estrada
  5. Frota, Sistemas de Transporte Inteligentes (ITS) e Sistemas EmpresariaisGestão de frotas, plataformas de tráfego, sistemas de manutenção, serviços na nuvem aprovados, monitorização remota, implementação de software e fluxos de trabalho de dados empresariais

Plataformas de referência →

CAN · GNSS · Celular · Ethernet · Ecrã · Armazenamento

Mapeie as entradas e saídas do veículo e as vias de comunicação antes de fixar a configuração do hardware

Comece pelas redes do veículo, sensores, ecrãs, modems, antenas, armazenamento, interfaces de serviço e estados de alimentação. Em seguida, verifique a camada elétrica, o controlador, o driver, a propriedade do protocolo, a largura de banda, a proteção, o design dos cabos ou das antenas e o comportamento de recuperação para cada ligação.

CAN / CAN FD
Defina o número de canais, o controlador e o transceptor, a proteção elétrica, o isolamento (se necessário), a terminação, a taxa de bits, o conector, os controladores e o suporte a protocolos da camada de aplicação. Uma porta CAN, por si só, não garante a funcionalidade J1939, UDS ou OBD-II.
GNSS, rede móvel e Wi-Fi
São frequentemente incorporados através de módulos M.2, USB ou PCIe. Verifique o modem e o módulo GNSS, o design do SIM/eSIM, a localização da antena, os requisitos da operadora ou regionais, os controladores, a carga térmica e o comportamento de reconexão.
Ethernet e gestão remota
Planeie a topologia da rede a bordo ou na estrada, a velocidade das ligações, a segmentação, a gestão remota, a autenticação, as atualizações de software, o registo de dados e a recuperação. O número de portas, por si só, não determina o débito das aplicações.
Serial / GPIO
Útil para dispositivos, controladores, indicadores, sinais discretos e equipamento de manutenção de veículos mais antigos, quando os níveis de tensão, o isolamento, a proteção, os estados de arranque, a configuração dos pinos e a propriedade do software estão definidos.
Ecrã, Áudio e Interface Homem-Máquina (HMI)
Os sistemas de informação aos passageiros e de infoentretenimento devem definir as normas de visualização, a resolução, a topologia multiecrã, a funcionalidade tátil, o áudio, a sequência de arranque, o controlo de brilho, a retenção dos conectores, a carga de trabalho gráfica e a compatibilidade com o sistema operativo.
Armazenamento e comportamento em caso de falha de energia
Os registos de eventos, os vídeos, os mapas, os dados das aplicações e os diagnósticos exigem capacidade, resistência à gravação, estratégia do sistema de ficheiros, proteção contra falhas de alimentação, encriptação, acesso aos serviços e planeamento da retenção de dados.

Placas-mãe Mini-ITX de E/S industrial →

Guia de decisão sobre plataformas

Selecione a plataforma de computação a partir da carga de trabalho de transportes e do limite de integração

Escolha a arquitetura do processador apenas depois de conhecer a carga de trabalho da aplicação, as interfaces do veículo, as necessidades em termos de gráficos ou IA, o sistema operativo, o orçamento energético, o percurso térmico, o invólucro, a pilha de software e os requisitos do ciclo de vida.

Orientação do sistema Ponto de partida Nota de seleção
Portal da frota / telemática / interface homem-máquina (HMI) a bordo / sistema para passageiros Plataformas Intel Um ponto de partida prático quando a compatibilidade com software x86, redes, ecrã, armazenamento, USB, integração de portas seriais e suporte a periféricos consagrados são prioridades.
Sistemas de infoentretenimento com grande quantidade de elementos gráficos / interfaces homem-máquina (HMI) para transportes com vários ecrãs Plataformas AMD Considere os casos em que o desempenho dos gráficos integrados ou dos processadores multicore é importante. Verifique a topologia do ecrã, os controladores, a carga térmica sustentada, o orçamento energético e a compatibilidade de software para a configuração lançada.
Análise de imagens de câmara / Processamento de sensores assistido por IA / Infraestruturas de transporte inteligentes Plataformas NVIDIA Útil para cargas de trabalho de visão acelerada ou inferência quando as interfaces das câmaras, os requisitos dos modelos, a memória, os controladores, o armazenamento, a alimentação, o arrefecimento e os limites de segurança das aplicações são validados em conjunto.

Apoio à Engenharia de Plataformas de Transporte

Validar os limites relativos à alimentação, às entradas/saídas, às condições ambientais e ao ciclo de vida do veículo antes do lançamento

Envie o caso de utilização do veículo ou do meio de transporte, os requisitos de potência nominal e transiente, o comportamento de ignição, o mapa CAN/CAN FD e serial, as necessidades de GNSS/rede móvel/Wi-Fi, Ethernet, ecrã, armazenamento, sistema operativo, pilha de software, limites térmicos e da caixa de proteção, perfil de vibração/choque, quantidade, objetivo do ciclo de vida e âmbito de validação para análise de engenharia.

Análise da validação da plataforma de transportes

FAQ

Questões sobre plataformas Mini-ITX para os setores dos transportes e automóvel

Será que uma entrada Mini-ITX de ampla gama de tensão é suficiente para a instalação direta num veículo?

Não necessariamente. A alimentação do veículo pode incluir condições de arranque, picos de corrente, queda repentina de carga, inversão de polaridade, estado de ignição, queda de tensão e ligação à terra, que podem exigir proteção adicional ou condicionamento de energia. Verifique o percurso completo da alimentação em relação ao perfil de alimentação do veículo ou do meio de transporte em questão.

Uma interface CAN significa que a placa suporta J1939, UDS ou OBD-II?

Não. O hardware CAN é apenas uma parte do caminho de comunicação. Verifique separadamente o controlador, o transceptor, a compatibilidade com CAN ou CAN FD, a proteção elétrica, o isolamento, a terminação, os controladores e a pilha de protocolos da camada de aplicação necessária.

O Mini-ITX pode ser utilizado para cargas de trabalho relacionadas com sensores de ADAS ou de condução autónoma?

Uma plataforma Mini-ITX ou placa de suporte pode suportar cargas de trabalho relacionadas com câmaras, radares, visão, inferência, registo de dados e outras tarefas de processamento de sensores, desde que a arquitetura de computação, as interfaces, o software, a alimentação, o arrefecimento, a latência e os limites de segurança sejam validados. Não deve ser considerada um controlador de veículo com certificação de segurança apenas pelo facto de possuir desempenho computacional suficiente.

O que deve ser definido na seleção de equipamento para frotas e telemática?

Definir o perfil de potência do veículo, o comportamento da ignição, os requisitos CAN e seriais, os módulos GNSS e de rede móvel, as antenas, a ligação Ethernet ou Wi-Fi, o armazenamento e o registo de dados, a gestão remota, o sistema operativo, a caixa de proteção, o ambiente térmico, as condições de vibração/choque, o método de manutenção e o ciclo de vida da implantação.

Como se deve gerir os ciclos de vida prolongados dos programas de transportes?

Registe a revisão aprovada da placa, a lista de materiais (BOM), o BIOS, os controladores, a imagem do sistema operativo, os módulos de armazenamento e sem fios, os substitutos, o processo de PCN/EOL, o stock de assistência, o método de avaliação de alterações e as provas de validação afetadas por cada alteração aprovada.

Recursos para os setores dos transportes e automóvel

A segurança não é apenas uma questão de especificações. Trata-se de confiança, tempo de atividade e resiliência a longo prazo. Estes recursos ajudam-no a integrar estes três elementos no seu próximo quadro.