La Plataforma del Futuro: Robótica, IA y Tiempo Real en la Automoción
Índice de contenido
- Introducción
- Las tendencias en la arquitectura E/E del automóvil
- Movimiento hacia arquitecturas centralizadas y zonales
- El papel del software en el vehículo
- ¿Qué es ROS y por qué es importante?
- Descripción de "Robot Operating System"
- Uso de ROS en la industria automotriz
- La solución conjunta: APEX.AI, SYSGO y Renesas
- Apex.AI: Software para automóviles basado en open source
- SYSGO: Sistema operativo y hypervisor PikeOS
- Renesas: Semiconductores y soluciones para la industria automotriz
- La demostración de Apex.AI: Percepción LiDAR
- Descripción del funcionamiento de los sensores LiDAR
- Procesamiento de los datos capturados por los sensores
- Integración de la solución en el hardware de Renesas
- Características y ventajas de la solución conjunta
- Desarrollo rápido de prototipos a producción
- Abstracción de la complejidad del hardware y software
- Determinismo en tiempo real y seguridad funcional
- Comunicación vehicular y compatibilidad con diferentes tecnologías
- Renesas R-Car: Plataforma para todas las necesidades
- La hoja de ruta de R-Car y los productos disponibles
- Características clave del R-Car V4H
- Enfoque "software first" y virtualización
- Conclusiones
- Preguntas y respuestas frecuentes (FAQ)
- Recursos y referencias
El Futuro de Plataformas de Automóviles: Combinando Robótica, IA y Certeza Automotriz en Tiempo Real 🚗🤖💡
En la industria automotriz, la arquitectura eléctrica y electrónica (E/E) está evolucionando rápidamente hacia modelos más centralizados y zonales. A medida que las funciones del vehículo se están moviendo de componentes físicos discretos a software virtualizado, surge la necesidad de desarrollar rápidamente soluciones de software que cumplan con los estándares de certificación automotriz, como ASIL D. En este artículo, presentaremos una solución conjunta desarrollada por Apex.AI, SYSGO y Renesas, que combina robótica, IA y tiempos de ejecución en tiempo real con certificación automotriz. Descubriremos cómo esta solución permite el desarrollo rápido de software, desde prototipos de ROS hasta producción certificada. También exploraremos las características y ventajas de esta solución, así como la hoja de ruta de Renesas R-Car y su enfoque "software first" para la industria automotriz. ¡Prepárate para adentrarte en el futuro de las plataformas de automóviles con tecnología punta! 🚗🤖💡
1. Introducción
En esta era de rápido avance tecnológico, la industria automotriz se enfrenta a una serie de desafíos en términos de arquitectura eléctrica y electrónica (E/E) de vehículos. A medida que los vehículos se vuelven cada vez más sofisticados y digitalizados, las funciones del vehículo están dejando de ser realizadas por componentes físicos individuales para ser implementadas en software virtualizado. Para facilitar esta transición, se requiere una arquitectura E/E que sea centralizada y zonal, lo que permite la virtualización del software para diferentes funciones del vehículo.
En este sentido, Apex.AI, SYSGO y Renesas se han unido para desarrollar una solución conjunta que combina robótica, inteligencia artificial (IA) y tiempos de ejecución en tiempo real con certificación automotriz. Esta solución permite a los desarrolladores de software de automóviles crear rápidamente aplicaciones de vehículos seguros y certificados, acelerando el tiempo de llegada al mercado y maximizando el valor del software.
2. Las tendencias en la arquitectura E/E del automóvil
Las arquitecturas E/E del automóvil están evolucionando rápidamente para adaptarse a las demandas de los vehículos modernos. Hay dos tendencias principales que están dando forma a esta evolución:
- Movimiento hacia arquitecturas centralizadas y zonales
En la arquitectura E/E tradicional, cada función del vehículo se implementaba en un componente físico individual, como un motor de control electrónico (ECU) o un microcontrolador (MCU). Sin embargo, esta arquitectura distribuida tenía algunas limitaciones inherentes en términos de escalabilidad, complejidad y costo.
Por esta razón, la industria está migrando hacia arquitecturas más centralizadas y zonales, donde las funciones del vehículo se agrupan en zonas específicas y se implementan en unidades de control electrónicas (ECU) y microcontroladores (MCU) dedicados a cada una de estas zonas. Esto permite una mayor modularidad y escalabilidad, así como una mejor gestión de la complejidad del software.
- El papel del software en el vehículo
Otra tendencia importante es el cambio de un enfoque centrado en el hardware a un enfoque centrado en el software en la industria automotriz. A medida que el software adquiere un papel cada vez más importante en el funcionamiento de los vehículos, se espera que haya un aumento significativo en la cantidad y complejidad del software necesario.
Al igual que en el espacio móvil, donde se trasladó de hardware a software, está ocurriendo Algo similar en el campo automotriz. Esta transición está siendo impulsada por la necesidad de desarrollar rápidamente nuevas funcionalidades y personalizar las experiencias de conducción. Por lo tanto, es crucial tener una base de software sólida en la que los desarrolladores puedan construir y personalizar aplicaciones de vehículos de manera eficiente.
3. ¿Qué es ROS y por qué es importante?
En el mundo de la robótica y la industria automotriz, ROS (siglas de "Robot Operating System") es una plataforma flexible de código abierto que se utiliza para desarrollar y prototipar aplicaciones robóticas. ROS se ha convertido en un estándar de facto en la industria automotriz, especialmente en las áreas de conducción autónoma y asistencia al conductor (ADAS).
ROS ofrece una amplia variedad de herramientas y bibliotecas que facilitan el desarrollo de aplicaciones robóticas complejas, como la percepción, la planificación de rutas y el control de movimiento. Su enfoque modular permite a los desarrolladores reutilizar y combinar fácilmente diferentes componentes de software para crear sistemas robóticos completos.
La importancia de ROS radica en su amplia adopción y en su gran comunidad de desarrolladores. ROS es ampliamente utilizado en la industria y es enseñado en muchas universidades de todo el mundo. Esta gran comunidad de desarrolladores y usuarios permite un intercambio de conocimientos y la colaboración en el desarrollo de nuevas aplicaciones y mejoras en la plataforma.
4. La solución conjunta: Apex.AI, SYSGO y Renesas
Apex.AI, SYSGO y Renesas se han unido para desarrollar una solución conjunta que aprovecha lo mejor de cada empresa para facilitar el desarrollo rápido y seguro de aplicaciones de vehículos. Cada uno de los socios contribuye con su experiencia y productos específicos:
- Apex.AI: Software para automóviles basado en open source
Apex.AI es una empresa proveedora de software que se especializa en el desarrollo de software de grado automotriz basado en código abierto. Apex.AI ha ampliado y certificado ROS 2, una de las plataformas de desarrollo robótico más utilizadas, para la industria automotriz.
Con su producto Apex.OS, Apex.AI ofrece una solución probada y certificada para el desarrollo de software de vehículos autónomos y asistidos por inteligencia artificial. Apex.OS es un sistema operativo de tiempo real que permite a los desarrolladores crear aplicaciones de vehículos seguros y certificados de manera rápida y sencilla. Además, Apex.AI cuenta con Apex.Middleware, una herramienta de comunicación para el intercambio de datos entre los diferentes componentes del vehículo.
- SYSGO: Sistema operativo y hypervisor PikeOS
SYSGO es un proveedor líder de sistemas operativos y hypervisors para la industria del automóvil y otros sectores críticos en términos de seguridad y fiabilidad. Su principal producto es PikeOS, un sistema operativo y hypervisor que proporciona capacidades de virtualización y particionamiento para sistemas críticos en tiempo real.
PikeOS es certificado según los estándares de seguridad y calidad más exigentes, incluyendo ISO 26262 para la industria automotriz. Permite la ejecución de diferentes sistemas operativos, como Linux y AUTOSAR, en un entorno seguro y aislado. Con su enfoque en tiempo real y su diseño modular, PikeOS es una opción ideal para el desarrollo de aplicaciones seguras y certificadas para vehículos.
- Renesas: Semiconductores y soluciones para la industria automotriz
Renesas es una empresa líder en semiconductores y soluciones para la industria automotriz. Su cartera de productos incluye una amplia variedad de dispositivos, desde microcontroladores y SoC hasta sensores y módulos de potencia. Renesas se centra principalmente en el mercado automotriz y tiene una gran participación en el mercado con productos como RH850 o R-Car.
Durante los últimos siete años, Renesas ha estado invirtiendo en soluciones para conducción autónoma y sistemas avanzados de asistencia al conductor (ADAS). Han desarrollado SoCs (System-on-Chips) de alto rendimiento con certificación ASIL D y capacidades de aprendizaje profundo (deep learning). Con su experiencia en semiconductores y su enfoque en seguridad y rendimiento, Renesas es un socio clave en la solución conjunta.
5. La demostración de Apex.AI: Percepción LiDAR
Una de las principales aplicaciones de la solución conjunta es la percepción LiDAR, que utiliza sensores LiDAR para capturar información tridimensional del entorno del vehículo. Apex.AI ha desarrollado una demostración que muestra el procesamiento de datos capturados por los sensores LiDAR utilizando su software Apex.OS y su middleware Apex.Middleware.
Los sensores LiDAR generan nubes de puntos tridimensionales que representan el entorno circundante del vehículo. Estos datos se procesan mediante una serie de nodos de software que aplican filtros de distancia y ángulo, así como transformaciones espaciales. Los datos filtrados se distribuyen a través de una red de middleware de Apex.Middleware, donde son compartidos entre diferentes nodos de aplicación.
La demostración muestra cómo los datos procesados por los nodos de detección de objetos se utilizan para generar información crítica, como la detección de obstáculos y la planificación de rutas. La solución conjunta de Apex.AI, SYSGO y Renesas permite la integración segura y certificada de esta solución en el hardware de Renesas, como los SoCs R-Car.
6. Características y ventajas de la solución conjunta
La solución conjunta desarrollada por Apex.AI, SYSGO y Renesas ofrece una serie de características y ventajas clave para el desarrollo de aplicaciones de vehículos:
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Desarrollo rápido de prototipos a producción: La solución permite a los desarrolladores de software de automóviles pasar rápidamente de prototipos de ROS a producción certificada, acelerando el tiempo de llegada al mercado y reduciendo los costos de desarrollo.
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Abstracción de la complejidad del hardware y software: La solución proporciona una capa de abstracción que oculta la complejidad del hardware y software subyacente, lo que facilita la portabilidad de las aplicaciones y la integración de diferentes sensores y actuadores.
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Determinismo en tiempo real y seguridad funcional: Apex.AI y SYSGO ofrecen certificación de seguridad funcional para su software, permitiendo a los desarrolladores crear aplicaciones certificadas según los estándares automotrices ASIL D. Esto garantiza el funcionamiento seguro de las aplicaciones en tiempo real.
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Comunicación vehicular y compatibilidad con diferentes tecnologías: Apex.Middleware proporciona una comunicación confiable y segura entre los diferentes componentes del vehículo, incluyendo buses CAN, DDS y MQTT. Esto permite una integración sin problemas con los diferentes dominios automotrices y tecnologías.
La combinación de estos componentes permite a los desarrolladores de software de automóviles crear aplicaciones seguras, certificadas y altamente personalizables que se adaptan a las necesidades de cada vehículo.
7. Renesas R-Car: Plataforma para todas las necesidades
Renesas R-Car es una plataforma de hardware diseñada para cumplir con los requisitos de la industria automotriz, desde ADAS básico hasta conducción autónoma de nivel 4 y 5. La plataforma R-Car ofrece una serie de productos que cubren todas las necesidades del mercado:
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RV3M y V3H2: Estos productos están diseñados para el mercado de nivel 2+ y nivel 3 de conducción autónoma. Ofrecen capacidades de inteligencia artificial eficientes y un consumo de energía extremadamente bajo, lo que los convierte en opciones ideales para aplicaciones de ADAS de nivel medio.
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V4H: Este producto es la última adición a la familia R-Car y está diseñado para abordar el mercado de conducción autónoma de nivel 4 y 5. Cuenta con capacidades de IA de vanguardia y un consumo de energía extremadamente bajo. Con su enfoque "software first" y soporte para virtualización, el V4H proporciona una plataforma altamente flexible y escalable para el desarrollo de aplicaciones de vehículos inteligentes y autónomos.
La plataforma R-Car de Renesas ha sido desarrollada siguiendo un enfoque de "software first", lo que significa que se ha puesto un énfasis especial en el desarrollo y la compatibilidad del software. Esto permite a los desarrolladores crear aplicaciones de vehículos de manera rápida y eficiente, aprovechando las soluciones de Apex.AI y SYSGO para obtener la máxima flexibilidad y seguridad.
8. Conclusiones
En un mundo donde la movilidad sostenible y la conducción autónoma están en constante evolución, la solución conjunta de Apex.AI, SYSGO y Renesas se presenta como una opción prometedora para el desarrollo rápido y seguro de aplicaciones de vehículos. Esta solución combina lo mejor de la robótica, la inteligencia artificial y la certificación automotriz para ofrecer a los desarrolladores las herramientas necesarias para crear aplicaciones de vehículos seguros y certificados.
Con la experiencia de Apex.AI en software automotriz, la seguridad funcional de SYSGO y las soluciones de semiconductores de alto rendimiento de Renesas, esta solución conjunta proporciona una base sólida para el desarrollo de aplicaciones de vehículos. Ya sea para ADAS, conducción autónoma o aplicaciones de infotainment, esta solución ofrece flexibilidad, seguridad y rendimiento.
Si eres un desarrollador de software de automóviles o un fabricante de equipos originales (OEM) en la industria automotriz, te invitamos a explorar esta solución conjunta y descubrir cómo puede acelerar tu proceso de desarrollo y ayudarte a crear vehículos más seguros y avanzados. ¡El futuro de las plataformas de automóviles está aquí! 🚗🤖💡
9. Preguntas y respuestas frecuentes (FAQ)
P: ¿Dónde puedo obtener más información sobre la solución conjunta de Apex.AI, SYSGO y Renesas?
R: Puedes visitar los sitios web de Apex.AI, SYSGO y Renesas para obtener más información sobre su colaboración y productos.
P: ¿Cuánto tiempo lleva desarrollar una aplicación de vehículo con esta solución conjunta?
R: El tiempo de desarrollo de una aplicación de vehículo puede variar dependiendo de la complejidad y los requisitos específicos del proyecto. Sin embargo, la solución conjunta de Apex.AI, SYSGO y Renesas está diseñada para acelerar el desarrollo de software, lo que resulta en tiempos de desarrollo más cortos en comparación con otros enfoques.
P: ¿Qué tipo de certificaciones ofrece la solución conjunta?
R: La solución conjunta de Apex.AI, SYSGO y Renesas ofrece certificaciones de seguridad funcional, como ASIL D para la industria automotriz. Esto garantiza que las aplicaciones desarrolladas con esta solución cumplan con los estándares de seguridad más exigentes.
P: ¿Cuáles son los beneficios de utilizar la plataforma R-Car de Renesas?
R: La plataforma R-Car de Renesas ofrece una amplia variedad de productos que se adaptan a diferentes necesidades y requisitos de la industria automotriz. Esta plataforma proporciona un enfoque "software first" y soporte para virtualización, lo que facilita el desarrollo y la personalización de aplicaciones de vehículos.
P: ¿Dónde puedo obtener soporte técnico para la solución conjunta?
R: Puedes obtener soporte técnico para la solución conjunta de Apex.AI, SYSGO y Renesas a través de sus respectivos sitios web y canales de soporte al cliente.
10. Recursos y referencias