تتيح كاميرات السيارات رؤية أفضل للسيارات

أطلقت شركة Fabless Semiconductor Company KD و Fremont ومقرها Madrid مقراً لها ، وهي شركة Leopard Imaging ، وهي شركة Leopard Imaging في كاليفورنيا ، ترقية كبيرة إلى كاميرات أنظمة رؤية المركبات. إنه النظام الأول لتطبيقات السيارات مع العمود الفقري لشبكات Ethernet لكسر حاجز سرعة نقل 10 جيجابت في الثانية.

يبلغ 10 جيجابايت/ثانية 10،000 مرة بأسرع ما يتم استخدامه على نطاق واسع من بروتوكول منطقة مراقبي (CAN) المستخدمة على نطاق واسع في الشبكات (CAN) ، وعلامة تحول من شبكات Legacy داخل المخرجات مثل CAN ، وبروتوكول Interconnet (LIN) المركزية (LIN) ، والرمانية المركزية (LIN) ، أو حتى 1-GB/S إلى حذاء عالي من الداعمة ، ودعمًا– المعلومات والترفيه – كل ذلك مرة واحدة وبشكلات زمنية منخفضة.

يقول Pablo Blázquez ، مدير تطوير الأعمال في KD ، إن تقنية الشركة – التي أثبتت جدواها في مراكز البيانات – تلبي الآن معايير السيارات الأكثر صرامة للمتانة. على عكس مراكز البيانات ، التي هي غرف مكيفة الهواء مع وجود عدد قليل من الاضطرابات ، يجب أن تقف المركبات (وأي أجهزة نقل مراقبة بصرية مثبتة عليها) إلى الظروف القاسية بما في ذلك الحرارة العالية والبرد البارد ، واهتزاز لا هوادة فيه ، وارتداء الجسدية. تتطلب معايير مثل IEEE 802.3CZ الحد الأدنى لمدة 15 عامًا للحياة الضوئية للسيارات ، بينما يتم تبديل تلك الموجودة في مراكز البيانات كل بضع سنوات كجزء من بروتوكولات الصيانة العادية.

عندما تتجه شركات صناعة السيارات نحو أنظمة مساعدة السائق المتقدمة (ADAS) والقيادة ذاتية الحكم الكاملة ، فإن حجم بيانات داخل السيارة يتجاوز. كاميرات وأجهزة الاستشعار والعرض جميعها تولد تدفقات بيانات ضخمة – ويجب أن تواكب الكابلات التي تربطها. من خلال استبدال تسخير النحاس الثقيل بالألياف الضوئية ، يلغي النظام التداخل الكهرومغناطيسي ، ويقلل من الوزن ، ويدعم أهداف شركات صناعة السيارات لخفض الانبعاثات وخفض التكاليف وزيادة السلامة.

يقول هيرويوكي تسودا ، وهو أستاذ كهربائي في جامعة كيو في طوكيو: “أعتقد أن سيارة المستقبل ستكون مركز بيانات متحرك مزود بجهاز كمبيوتر عالي الأداء (HPC) ، والعديد من أجهزة الاستشعار ، وأنظمة الراديو 6G ، وشبكة العمود الفقري البصري لتوصيلها جميعًا”. ويضيف Tsuda ، “سيمكننا هذا من استخدام وقتنا في السيارة للعمل أو الترفيه في حين أن أنظمة HPC التي تدعم الذكاء الاصطناعي تقوم بالقيادة بالنسبة لنا”.

يصف تشبيه “Moving Data Center” بشكل مناسب تقنية KD. من خلال الاستفادة من تقنية مركز بيانات البيانات الناضجة مثل الليزر الباعث السطحي الرأسي ، أو VCSELs ، التي تنقل نبضات ضوء الطول الموجي 980 نانومتر ، فإن جهاز الإرسال والاستقبال يلبي مطالب عالية الكفاءة ، وانخفاض الضوضاء ، وقوة منخفضة. من الأهمية بمكان ، أنه مقاوم أيضًا في المستقبل: يمكن لشركات صناعة السيارات إعادة استخدام نفس الألياف والموصلات عند الترقية من 2.5 إلى 25 أو 50 أو حتى 100 جيجابايت/ثانية-من خلال تبديل أجهزة الإرسال والاستقبال والأجهزة الطرفية.

يلاحظ Blázquez أن KD اختارت الليزر 980 نانومتر أكثر من 650 نانومتر لأن مصادر الإضاءة المناسبة لليزر 650 نانومتر لم تكن متاحة على نطاق واسع مثل VCSELs 980 و 850 نانومتر التي تهيمن على اتصال البيانات البصرية والاستشعار. على الرغم من أن 650 نانومتر VCSELs لديها توهين إشارة أقل من إصدارات 850 نانومتر ، إلا أنها لا تتفوق على استخدام الليزر 980 نانومتر. والأكثر من ذلك ، أن الليزر 980 نانومتر أقل عرضة لتبديد الطاقة ، والإجهاد الميكانيكي ، والأداء المتدهور في درجات حرارة عالية ومنخفضة من نظرائهم 850 نانومتر.

وفقًا لبلازكويز ، فإن اهتمام شركة صناعة السيارات بمحلول عظام الألياف الضوئية مرتفعة بالفعل ، لا سيما في آسيا وأوروبا ، مع إجراء تأهيل وتجريبي. ويقول إن جهاز إرسال البيانات البصري لـ KD ، يمكن أن يظهر في المركبات المتميزة في غضون سنتين إلى ثلاث سنوات ، مع تبني أوسع من المحتمل أن تتبعها.

“أعتقد أن سيارة المستقبل ستكون مركز بيانات متحرك مزود بجهاز كمبيوتر عالي الأداء ، والعديد من أجهزة الاستشعار ، وأنظمة الراديو 6G ، وشبكة العمود الفقري البصري لتوصيلها جميعًا.” – هيرويوكي تسودا ، جامعة كيو

إن تجانس الطريق للتبني السريع هو حقيقة أن الشبكات البصرية تحل أيضًا صداع التصميم المستمر. نظرًا لأن الألياف الضوئية غير محصنة للتداخل الكهرومغناطيسي ، فإن شركات صناعة السيارات مجانية في توجيه الكابلات عبر المساحات الضيقة. وأطوال الكابلات التي تصل إلى 40 مترًا تصويريًا من أجهزة الاستشعار إلى المعالجات إلى المحركات التي يبلغ طولها 10 غيغابايت/ثانية ، مما يجعل المسامير البصرية مثالية للمركبات التجارية الكبيرة التي تحتاج إلى أنظمة كاميرات عالية الدقة 360 درجة.

كاميرات السيارات عالية الأداء

اختارت KD الشراكة مع Leopard Imaging لكاميرات النظام بسبب سمعة الشركة لكاميرات السيارات المضغوطة وعالية الأداء ، كما يقول بلزكويز. “أردنا أن نثبت أن جهاز الإرسال والاستقبال البصري لدينا يمكن أن يقدم معايير مثل IEEE 802.3Cz عند إقرانه بمستشعر ضوئي صغير.” كاميرا Li-Venus-ISX031 ، مع التصوير عالي الدقة والزاوية العريضة ، أصغر من 20 ملليمتر على الجانب-بما يكفي للمرايا الجانبية أو البقع الأخرى حيث يجب تقليل السحب الديناميكي الهوائي.

هناك أيضًا عنصر أمان. يقول بلزكويز: “انخفاض الكمون وعرض النطاق الترددي الأعلى يعني أن أجهزة استشعار سيارتك تتفاعل بشكل أسرع وأكثر موثوقية – وهذا يعني أن الناس أكثر أمانًا”.

في الدفعة التي لا هوادة فيها نحو السيارات ذاتية القيادة ، هذه ترقية غير مرئية مع مردود لا لبس فيه: تصميم أنظف ، بيانات أسرع ، وإنقاذ الأرواح.