WP_Query Object ( [query] => Array ( [s] => cincon [paged] => 2 ) [query_vars] => Array ( [s] => cincon [paged] => 2 [error] => [m] => [p] => 0 [post_parent] => [subpost] => [subpost_id] => [attachment] => [attachment_id] => 0 [name] => [pagename] => [page_id] => 0 [second] => [minute] => [hour] => [day] => 0 [monthnum] => 0 [year] => 0 [w] => 0 [category_name] => [tag] => [cat] => [tag_id] => [author] => [author_name] => [feed] => [tb] => [meta_key] => [meta_value] => [preview] => [sentence] => [title] => [fields] => [menu_order] => [embed] => [category__in] => Array ( ) [category__not_in] => Array ( ) [category__and] => Array ( ) [post__in] => Array ( ) [post__not_in] => Array ( ) [post_name__in] => Array ( ) [tag__in] => Array ( ) [tag__not_in] => Array ( ) [tag__and] => Array ( ) [tag_slug__in] => Array ( ) [tag_slug__and] => Array ( ) [post_parent__in] => Array ( ) [post_parent__not_in] => Array ( ) [author__in] => Array ( ) [author__not_in] => Array ( ) [search_columns] => Array ( ) [post_type] => Array ( [0] => product [1] => post ) [meta_query] => Array ( [0] => Array ( [key] => marcas [value] => 441 [compare] => LIKE ) ) [orderby] => post_type [ignore_sticky_posts] => [suppress_filters] => [cache_results] => 1 [update_post_term_cache] => 1 [update_menu_item_cache] => [lazy_load_term_meta] => 1 [update_post_meta_cache] => 1 [posts_per_page] => 12 [nopaging] => [comments_per_page] => 50 [no_found_rows] => [search_terms_count] => 1 [search_terms] => Array ( [0] => cincon ) [search_orderby_title] => Array ( [0] => myyd_posts.post_title LIKE '{ef61b7351717985c69dd3d519a4af048c5f96d5f8b6f0b2c819c5854b3c08d91}cincon{ef61b7351717985c69dd3d519a4af048c5f96d5f8b6f0b2c819c5854b3c08d91}' ) [order] => DESC ) [tax_query] => WP_Tax_Query Object ( [queries] => Array ( ) [relation] => AND [table_aliases:protected] => Array ( ) [queried_terms] => Array ( ) [primary_table] => myyd_posts [primary_id_column] => ID ) [meta_query] => WP_Meta_Query Object ( [queries] => Array ( [0] => Array ( [key] => marcas [value] => 441 [compare] => LIKE ) [relation] => OR ) [relation] => AND [meta_table] => myyd_postmeta [meta_id_column] => post_id [primary_table] => myyd_posts [primary_id_column] => ID [table_aliases:protected] => Array ( [0] => myyd_postmeta ) [clauses:protected] => Array ( [myyd_postmeta] => Array ( [key] => marcas [value] => 441 [compare] => LIKE [compare_key] => = [alias] => myyd_postmeta [cast] => CHAR ) ) [has_or_relation:protected] => ) [date_query] => [queried_object] => [queried_object_id] => [request] => SELECT SQL_CALC_FOUND_ROWS myyd_posts.ID FROM myyd_posts INNER JOIN myyd_postmeta ON ( myyd_posts.ID = myyd_postmeta.post_id ) WHERE 1=1 AND ((((myyd_posts.post_title LIKE '{ef61b7351717985c69dd3d519a4af048c5f96d5f8b6f0b2c819c5854b3c08d91}cincon{ef61b7351717985c69dd3d519a4af048c5f96d5f8b6f0b2c819c5854b3c08d91}') OR (myyd_posts.post_excerpt LIKE '{ef61b7351717985c69dd3d519a4af048c5f96d5f8b6f0b2c819c5854b3c08d91}cincon{ef61b7351717985c69dd3d519a4af048c5f96d5f8b6f0b2c819c5854b3c08d91}') OR (myyd_posts.post_content LIKE '{ef61b7351717985c69dd3d519a4af048c5f96d5f8b6f0b2c819c5854b3c08d91}cincon{ef61b7351717985c69dd3d519a4af048c5f96d5f8b6f0b2c819c5854b3c08d91}'))) AND (myyd_posts.post_password = '') OR ( ( myyd_postmeta.meta_key = 'marcas' AND myyd_postmeta.meta_value LIKE '{ef61b7351717985c69dd3d519a4af048c5f96d5f8b6f0b2c819c5854b3c08d91}441{ef61b7351717985c69dd3d519a4af048c5f96d5f8b6f0b2c819c5854b3c08d91}' ) )) AND ((myyd_posts.post_type = 'product' AND (myyd_posts.post_status = 'publish' OR myyd_posts.post_status = 'acf-disabled')) OR (myyd_posts.post_type = 'post' AND (myyd_posts.post_status = 'publish' OR myyd_posts.post_status = 'acf-disabled'))) GROUP BY myyd_posts.ID ORDER BY myyd_posts.post_type DESC LIMIT 12, 12 [posts] => Array ( [0] => WP_Post Object ( [ID] => 2030 [post_author] => 2 [post_date] => 2019-01-30 17:15:55 [post_date_gmt] => 2019-01-30 17:15:55 [post_content] => Después de las dos primeras entradas en las que hablamos de sistemas acabados y CPUs para diseños a medida, hablaremos en esta última entrada dedicada a la electrónica de los sistemas de transporte a hablar de los periféricos alrededor del módulo CPU.  

Sistemas de Comunicación

  Una característica importante de los dispositivos electrónicos embarcados en un medio de transporte es la necesidad de comunicar con otros dispositivos dentro del mismo vehículo o con centros de control o gestión fuera del alcance de los mismos.   En el caso de las comunicaciones en el interior de los vehículos, estos equipos utilizan buses de comunicación por cable estándares en cualquier campo de electrónica, como el RS-232, RS-485 o Ethernet, y buses más específicos de los medios de transporte, como pueden ser el CanBus o el Train Communication Network (TCN) para el caso de los trenes, estandarizado como IEC-61375 (compuesto por el Multifunction Vehicle Bus (MVB) dentro de cada vehículo y el Wire Train Bus (WTB) para comunicar los diferentes vehículos)   Cada vez más, se han ido incorporando las tecnologías inalámbricas  al interior de los vehículos, incluyendo tecnologías como Zigbee o WiFi (802.11a/b/g/n) para comunicar los diferentes sensores o dispositivos de control del estado del vehículo, o simplemente para comunicar entre sí los diferentes equipamientos, como los que hemos nombrado en el artículo, para transferir datos a las pantallas de información, imágenes de vídeo de las cámaras, etc.   A su vez, para la transmisión o recepción de información al o del centro de control y gestión, se han usado conexiones Internet seguras a través de las redes 3G/4G (previendo incorporar la red 5G cuando pueda estar disponible).   Hemos visto en la primera parte del artículo diferentes equipos terminados que ya incluían todas estas tecnologías de comunicaciones en su interior, por lo que nos vamos a centrar en las aplicaciones en las que se desarrollan equipamiento a medida.   En estos casos, existen en el mercado una serie de módulos para proporcionar a nuestros dispositivos embebidos (nuestros módulos CPU) de la conectividad que necesiten (algunos de ellos ya hemos observado que integran conectividad WiFi) integrada en la placa base donde insertamos nuestro módulo CPU. Por ejemplo, podemos encontrar los siguientes:  

Familia de módulos Telit xE910

• Adaptada a las exigencias del mercado de automoción
• 28.2 x 28.2 mm. LGA
• 3G y 2G
• Soporte para voz analógica y digital
• Compatible con eCall

   

Familia XBee de Digi

• Diferentes protocolos soportados:
  • Zigbee
  • 15.4
  • WiFi
  • Bluetooth
  • DigiMesh
• Versiones celulares:
  • LTE
  • HSPA

   

Módulos Sparklan WiFi

• Formato Mini PCIe
• 11ac/b/g/n
• Soporte para Linux
• Rango de temperatura militar

   

Sistemas de visualización y audio

  En los sistemas modernos incluidos en los medios de transporte se ha hecho cada vez más importante la visualización de alta calidad en monitores LCD para distintos propósitos:  

• Presentación de información al viajero
• Publicidad
• Vídeo por demanda
• Información de gestión del vehículo
• Navegación GNSS

  Estas pantallas deben cumplir una serie de requisitos para mejorar la visión de la información, como pueden ser altos brillo, ángulos de visión amplios, capacidad de incorporar funciones táctiles, etc. Pero también deben ser resistentes para el manejo, cumpliendo grados de protección elevados y soportes de temperaturas altas.     [caption id="attachment_2037" align="aligncenter" width="230"] TFTs Kyocera con pantalla táctil para automoción[/caption]     En el diseño de nuestro dispositivo debemos decidir, en función del diseño final, si se usa un TFT más panel táctil para integrar en nuestra carcasa (o en un asiento de un vehículo, por ejemplo) o si se usa un monitor conectado a la salida de video de nuestro dispositivo.   [caption id="attachment_2038" align="aligncenter" width="300"]                                         Kit TFT[/caption]   [caption id="attachment_2039" align="aligncenter" width="300"]                             Monitor Open Frame[/caption]     Dentro de las nuevas opciones de displays, aparecen los displays transparentes, como por ejemplo, estos Lumineq® TASEL® de Beneq. Estos displays transparentes con rango de temperatura extendido (-60 ºC a +125 ºC), con soporte de vibraciones y choques, con un 80% de transparencia y un ángulo de visión de 360º son una solución perfecta para los medios de transporte.       Estos displays permiten al conductor tener referencia de datos importantes sin perder la visibilidad. Este tipo de displays se están empezando a experimentar también en aviónica para la representación de los instrumentos de a bordo.   Un caso especial, son los conocidos como Panel PC, que integran en la misma carcasa el PC que podemos utilizar para nuestra aplicación y el monitor para la visualización.  

Almacenamiento de datos/sistema operativo

  El almacenamiento de datos y el sistema operativo en este tipo de aplicaciones, como ya hemos comentado con anterioridad, debe ser realizado en sistemas que soporten las vibraciones, evitándose los discos duros tradicionales por el daño que se producen en los elementos mecánicos.   Centrándonos en los dispositivos diseñados a medida, los módulos PC incorporan memorias Flash embebidas en los mismos para este almacenamiento de datos, y dependiendo de la potencia y circuitos de control de los mismos, soportan buses para conexión de dispositivos de almacenamiento como S-ATA o sockets para conexión de tarjetas tipo SD.  

Sistema operativo

  Dependiendo de la criticidad del dispositivo, en el vehículo (no es lo mismo un sistema para gestionar un avión o un tren que el sistema de video a demanda), el dispositivo ejecutará sistemas operativos en tiempo real o no.   Entre los primeros, encontraremos sistemas operativos de alto coste como WindRiver y sistemas de libre distribución como FreeRTOS o MQX.   En el caso de no necesitar un sistema operativo en tiempo real, se suelen utilizar sistemas operativos como Windows o Linux en máquinas que lleven discos duros, pero lo más efectivo y frecuente es que usen sistemas operativos embebidos, que adaptan su tamaño y código incorporando sólo las librerías necesarias en función del software y hardware utilizado. Entre estos, podemos encontrar herramientas de desarrollo para las placas COM con Windows Embedded, Android o Yocto Linux.   Es muy importante que en las herramientas de desarrollo se incluya el BSP (Board Support Package), que facilita el desarrollo del sistema operativo y la aplicación, acelerando el “tiempo al mercado” (time to market).  

Seguridad

  La seguridad se ha convertido en una de las principales preocupaciones de los desarrolladores de sistemas electrónicos de todo tipo. La proliferación de dispositivos de funcionamiento autónomo conectados a Internet (Internet of Things - IoT), convierte a estos dispositivos desatendidos en objetivo de posibles ataques cibernéticos que pueden inhabilitar nuestro sistema.   Los distintos fabricantes de equipos de electrónica, tanto para desarrollo como acabados, para el entorno de la automoción han desarrollado herramientas que permiten proteger los dispositivos de accesos remotos o locales. Se han generado una serie de herramientas de protección para evitar acceder a los datos y al sistema operativo, tanto en ejecución como en ataque físico a las placas o dispositivos de almacenamiento de datos.   Así, se han lanzado distintas herramientas para proteger los sistemas:  

• Secure Boot. Sólo las imágenes de software firmadas pueden ejecutarse. Estas imágenes pueden, incluso, ser encriptadas
• Almacenamiento de datos encriptado: se encriptan los ficheros de datos localmente
• Puertos protegidos: Evita las “puertas traseras” de acceso al dispositivo a través de consolas serie o el puerto JTAG
• Integridad: Protección tipo tamper y supervisión de la integridad del dispositivo evita los ataques físicos
• Conexiones seguras: Comunicaciones con encriptación SSL, TLS, SSH, seguridad inalámbrica WPA2
• Seguridad basada en dispositivos hardware seguros (TPM) integrados en la placa. Con estos dispositivos integrados, se puede proteger el software del sistema durante el arranque detectando alteraciones del mismo, se puede usar la seguridad TPM para asegurar más las conexiones SSL/TLS

  Ejemplos de este tipo de herramientas de seguridad son TrustFence de Digi o SEC-LINE de Kontron.  

Alimentación y conexionado

  Otro punto importante es la alimentación de estos equipos. Generalmente, se diseñan soportando un rango amplio de alimentación en corriente continua y además debe soportar picos de alimentación generados en el arranque de determinados sistemas (motores, etc.).  

Convertidores DC-DC para aplicaciones ferroviarias

[caption id="attachment_2042" align="aligncenter" width="247"]                            Cincon[/caption]   [caption id="attachment_2043" align="aligncenter" width="267"]                              XP Power[/caption]     También se deben incorporar en el diseño final conectores que soporten las vibraciones para evitar su desconexión en movimiento, con la pérdida de comunicaciones o alimentación del dispositivo. [post_title] => Electrónica embarcada en sistemas de transporte (tercera parte) [post_excerpt] => [post_status] => publish [comment_status] => closed [ping_status] => closed [post_password] => [post_name] => electronica-embarcada-en-sistemas-de-transporte-tercera-parte [to_ping] => [pinged] => [post_modified] => 2019-01-30 16:07:14 [post_modified_gmt] => 2019-01-30 16:07:14 [post_content_filtered] => [post_parent] => 0 [guid] => https://www.vencoel.com/?p=2030 [menu_order] => 0 [post_type] => post [post_mime_type] => [comment_count] => 0 [filter] => raw ) [1] => WP_Post Object ( [ID] => 3425 [post_author] => 5 [post_date] => 2021-04-08 14:40:54 [post_date_gmt] => 2021-04-08 13:40:54 [post_content] => Cincon, fabricante especializado en fuentes de alimentación AC/DC, convertidores DC/DC y adaptadores, presenta una amplia gama de convertidores DC-DC de alto voltaje de entrada desde los 150 W a los 750 W; estos convertidores pueden encontrase en módulos de tamaño estandarizado desde un cuarto de brick, medio y brick completo. Proporcionan una entrada nominal de 300 VDC (con un rango de entrada entre 180 y 425 VDC) y un aislamiento reforzado de 3000 VAC. Estas características los hacen adecuados para arquitecturas de distribución de energía, telecomunicaciones, centros de datos, estaciones base, equipos alimentados por baterías y aplicaciones industriales.

···

<<Domina la elección perfecta. Descarga la Guía Esencial de Fuentes de Alimentación AC-DC y DC-DC>>

···

Voltaje DC-DC comunes en diferentes aplicaciones

La tabla muestra algunos de los voltajes de entrada comunes en diferentes aplicaciones:

Aplicación	Voltaje de Entrada
Coche Híbrido	300 VDC
Carga de Batería / EV	365 VDC
Centro de Datos	300 – 380 VDC
Telecomunicaciones	380 VDC
Sistema de Control Industrial	270 - 400 VDC
Sistemas de aviónica	270 - 400 VDC

···

Selección de Convertidor DC-DC de Alto Voltaje

Algunos de los puntos a considerar cuando se elige un convertidor DC-DC de alto voltaje de entrada: En primer lugar se ha de tener en cuenta la frecuencia de conmutación. Hay dos tipos de convertidores DC-DC: el de frecuencia de conmutación constante y el de frecuencia de conmutación variable. Una de las ventajas más importantes de la frecuencia de conmutación constante es que facilita la solución al problema de las interferencias electromagnéticas (EMI). Los convertidores DC-DC de Cincon son del tipo de frecuencia de conmutación constante. Otro factor a tener en cuenta es la protección de aislamiento. Hasta la fecha, el voltaje de aislamiento más elevado del mercado es el aislamiento reforzado 3 KVAC. Todos los convertidores DC-DC de Cincon de alto voltaje de entrada tienen aislamiento reforzado de 3 KVAC. Por último, debe definirse si el convertidor funcionará en paralelo. Algunos convertidores DC-DC no están diseñados para funcionar en paralelo. Los convertidores DC-DC de Cincon de alto voltaje y formato brick completo proporcionan corriente compartida activa con funcionamiento en paralelo, incluso pueden mantener la corriente compartida activa desde una carga máxima hasta una carga mínima. Además tiene dos funcionamientos en paralelo diferentes: uno es el funcionamiento en paralelo cuando la carga no puede ser suministrada por una única unidad de potencia; la otra es el funcionamiento redundante N+1 de alta fiabilidad para la carga de N unidades usando N+1 unidades.

···

Esquemas de Funcionamiento

La siguiente figura muestra el esquema de funcionamiento del CB600-300s en cuatro diferentes modos de operación:

Funcionamiento en paralelo

 

Funcionamiento en paralelo con salida programada y configurable

 

Conexión redundante N+1

 

Conexión redundante con funcionamiento en paralelo y con salida programada y configurable

  Se puede obtener más información desde la ficha de producto del CFB600-300S

···

Ventajas de los Convertidores DC-DC de Cincon

Algunas otras ventajas de los convertidores DC-DC de alto voltaje de Cincon:

• Eficiencia entre un 0,5% a un 3% superior en comparación con convertidores DC-DC similares.
• Rango amplio de entrada: 180 - 425 VCC (200 - 425 VCC para el modelo CFB750-300S).
• Módulo industrial estándar con pines compatibles con convertidores de otros fabricantes.

Cincon también proporciona disipadores de calor para resolver problemas de temperatura, módulos DC-DC de montaje en chasis y soluciones EMI con el fin de acortar el tiempo de desarrollo de producto. También pueden consultarse las notas de aplicación de producto que ayudan a los ingenieros a informarse sobre el uso de los productos Cincon en poco tiempo. Por ejemplo, es posible que los ingenieros deseen conocer la consideración de EMC de entrada de CA si el sistema no necesita alimentación de entrada de PFC. En ese caso, consultando la nota de aplicación de CFB600-300S, los ingenieros pueden encontrar una referencia rápida.

Esquema del convertidor DC-DC modelo CFB600-300S

···

Línea de Productos de Convertidores DC-DC de Alto Voltaje

 

CQB150-300S: Convertidor DC-DC 150W

Formato ¼ Brick Protección de Aislamiento 3 kVAC

        CHB300-300S: Convertidor DC-DC 300W Formato ½ Brick Protección de Aislamiento 3 kVAC         CFB600-300S: Convertidor DC-DC 600W Formato Brick completo Protección de Aislamiento 3 kVAC           CFB750-300S: Convertidor DC-DC 750W Formato Brick completo Protección de Aislamiento 3 kVAC Módulo chásis para entrada de alto voltaje DC-DC:         CQB150-300SXX CMFC(D): Módulo chasis 150W DC-DC Módulo entrada alto voltaje: 180 – 425 VDC Filtro EMI integrado, eficiencia 89% Protección de Aislamiento 3 kVAC         CQB300-300SXX CMFC(D): Módulo chasis 150W DC-DC Módulo entrada alto voltaje: 180 – 425 VDC Filtro EMI integrado, eficiencia 90% Protección de Aislamiento 3 kVAC    

···

[post_title] => Convertidores DC-DC de Alto Voltaje de entrada de Cincon [post_excerpt] => [post_status] => publish [comment_status] => closed [ping_status] => closed [post_password] => [post_name] => convertidores-dc-dc-de-alto-voltaje-cincon [to_ping] => [pinged] => [post_modified] => 2024-01-11 12:30:29 [post_modified_gmt] => 2024-01-11 11:30:29 [post_content_filtered] => [post_parent] => 0 [guid] => https://www.vencoel.com/?p=3425 [menu_order] => 0 [post_type] => post [post_mime_type] => [comment_count] => 0 [filter] => raw ) [2] => WP_Post Object ( [ID] => 3547 [post_author] => 5 [post_date] => 2021-06-01 08:17:51 [post_date_gmt] => 2021-06-01 07:17:51 [post_content] => Cincon ha presentado recientemente la nueva serie EC7BW18, la solución integral de alimentación All-in-One para aplicaciones ferroviarias. Este convertidor está especialmente diseñado para su uso en el sector ferroviario y ha sido certificado de acuerdo a la norma EN 50155. Esta norma, que define el estándar de aplicación en el sector ferroviario europeo, especifica los requisitos de voltaje y otros como temperatura, humedad y vibración. En este artículo explicaremos en detalle en qué consiste la solución integral All-in-One para ferrocarril y las características principales de los elementos que la componen.

····

<<Domina la elección perfecta. Descarga la Guía Esencial de Fuentes de Alimentación AC-DC y DC-DC>>

···

Características

La serie EC7BW18-ECRT/EDRT cubre un amplio rango de voltajes de entrada (24, 36, 48, 72, 96 y 110 VDC), que de acuerdo a la norma ferroviaria EN 50155, son los que se utilizan para la distribución de energía por todo el sistema eléctrico. Este rango de entrada ultra-amplio también incluye el rango de los voltajes de fluctuación. Esta serie incluye el montaje en chasis e integra la solución EMC. Dispone de 2 tipos de montaje en chasis: ECRT (montaje en chasis cerrado + solución integral ferrocarril) y EDRT (montaje en chasis cerrado + carril DIN + solución integral ferrocarril). En la siguiente tabla se puede consultar los rangos de voltaje de entrada nominal, continua y de fluctuación de acuerdo a la norma EN50155:

Rango de voltajes de entrada según EN50155

···

Esquema de la Solución Integral Cincon para Ferrocarriles

Según la definición de Cincon, la solución integral para ferrocarril debe incluir los siguientes elementos:

Elementos que componen la solución integral de Cincon para ferrocarriles

Se puede tener una idea más clara con la siguiente figura que muestra la estructura del conversor. La serie cumple con la norma EN 50155 ya que incorpora un limitador de corriente de entrada, un circuito de retención y una solución EMI.

Esquema del Conversor EC7BW18

···

Cumplimiento de la Norma EN50155

Para simular la dureza del entorno ferroviario y verificar que el dispositivo funcionaría correctamente en ese entorno, en la mayoría de los países los requisitos de la norma ferroviaria están regulados según la norma EN 50155, siendo el estándar ferroviario en Europa. En la soluciones que Cincon ha diseñado para el sector ferroviario, varios de sus productos, incluido este,  cumplen con la norma EN 50155. Para poder cumplirla, un dispositivo debe superar los requisitos exigidos a los elementos a prueba. Las pruebas a las que se someten incluyen inspección visual, prueba de rendimiento, prueba de fuente de alimentación, prueba de aislamiento, prueba de almacenamiento a baja temperatura, prueba de arranque a baja temperatura , prueba de calor seco, prueba de calor húmedo cíclico, prueba de EMC y prueba de vibración y choque (ver siguiente figura).

Lista de pruebas EN50155

···

Elementos de la Solución Integral para Ferrocarriles

Como se ha explicado anteriormente, los elementos que componen la solución integral son:

• Limitador de Corriente de Arranque (inrush current limiter)
• Circuito de Retención (hold-up circuit)
• Solución EMI

A continuación se describen con más detalle.

Limitador de Corriente de Arranque

Para los convertidores CC-CC ferroviarios, es común agregar un condensador en la entrada para aumentar el tiempo de retención. Sin embargo, esta característica transitoria del condensador podría causar una mayor corriente de arranque en el lado de entrada. La cantidad de corriente de arranque sería proporcional al voltaje de entrada y al valor de capacitancia en el lado de entrada. Si no se realiza ninguna acción para restringir la corriente de arranque, esta provocará la caída de voltaje o activará la protección contra sobrecorriente de la fuente de alimentación principal, lo que causará falta de salida en el convertidor DC-DC. Para superar este problema, el EC7BW18 integra un limitador de corriente de arranque activo que tiene un mejor rendimiento y menos impacto por la temperatura ambiente en comparación con un limitador de corriente de arranque pasivo. La figura de la izquierda muestra que la corriente de arranque con el limitador de corriente de arranque activo es 3,12 A con un voltaje de entrada de 36 VDC. Por el contrario, en la figura de la derecha, sin el limitador de corriente de arranque, la corriente de arranque es de 27,6 A con igual tensión de entrada. La corriente de arranque aumenta en 24,48 A. Y esto sucede con un voltaje de entrada de 36 VDC. Si el voltaje de entrada fuese mayor, la diferencia sería superior.

Con limitador de corriente de arranque (izquierda) - Sin limitador de corriente de arranque (derecha)

Circuito de Retención

En un sistema de suministro de energía ferroviaria, es común observar como fluctúa el voltaje durante la distribución de la electricidad entre el generador, la batería y el pantógrafo durante breves instantes. También puede causar un corto período de circuito abierto o cortocircuito. En la prueba de suministro de energía según la norma EN50155, las interrupciones del suministro de voltaje y el cambio de suministro se clasifican en las siguientes clases: Interrupciones de suministro:

• Clase S1 (Sin interrupción de voltaje): No exige ningún criterio de rendimiento, pero el equipo debe funcionar con normalidad después de una interrupción voltaje.
• Clase S2 (Tiempo de interrupción 10ms): Criterio de rendimiento A.
• Clase S3 (Tiempo de interrupción 20ms): Criterio de desempeño A.

Cambio de suministro:

• Clase C1 (0,6 * Vin durante 100ms, sin interrupciones): Criterio de desempeño A.
• Clase C2 (interrupción de suministro de 30 ms en Vin): Criterio de desempeño B.

Para que el dispositivo cumpla con los requisitos S2, S3 y C2, la forma más común es agregar un capacitor en el lado de entrada (por el mismo motivo que en el limitador de corriente de arranque). El valor de capacitancia se puede determinar mediante la siguiente fórmula:

Fórmula para el cálculo de la capacitancia en el circuito de retención

De acuerdo a esta fórmula, bajo la misma condición de tiempo de retención, cuando el voltaje de entrada es menor, el valor de capacitancia requerido será mayor. El EC7BW18-ECRT / EDRT tiene un circuito de retención que incluye un condensador que cumple con S2, S3 y C2. Para más detalles consulte la hoja de especificaciones y la nota de aplicación en la web de Cincon. La imagen izquierda de la siguiente figura muestra un tiempo de retención de 13 ms con el circuito de retención y una tensión de entrada de 24 VCC. La imagen de la derecha muestra un tiempo de retención de 0,88 ms sin el circuito de retención y al mismo voltaje de entrada.

Con el Circuito de Retención (izquierda) / Sin el Circuito de Retención (derecha)

···

Conclusión

En este artículo se ha presentado la Solución Integral para Ferrocarril de Cincon y los conceptos principales. El objetivo es ofrecer soluciones de energía ferroviaria Todo-en-Uno que cubran el circuito y los componentes necesarios. El condensador, el limitador de corriente de entrada y el circuito de retención cumplen con la norma EN 50155, y los requisitos S2, S3 y C2, además de la solución EMI que también está incluida. No se necesitan componentes ni circuitos adicionales.

···

[post_title] => Convertidor DC-DC EC7BW18 de Cincon: Solución All-in-One para Aplicaciones Ferroviarias [post_excerpt] => [post_status] => publish [comment_status] => closed [ping_status] => closed [post_password] => [post_name] => convertidor-dc-dc-ec7bw18-de-cincon-solucion-all-in-one-para-aplicaciones-ferroviarias [to_ping] => [pinged] => [post_modified] => 2024-01-11 11:39:45 [post_modified_gmt] => 2024-01-11 10:39:45 [post_content_filtered] => [post_parent] => 0 [guid] => https://www.vencoel.com/?p=3547 [menu_order] => 0 [post_type] => post [post_mime_type] => [comment_count] => 0 [filter] => raw ) [3] => WP_Post Object ( [ID] => 5175 [post_author] => 5 [post_date] => 2022-11-14 11:50:04 [post_date_gmt] => 2022-11-14 10:50:04 [post_content] => La industria de vehículos eléctricos (EV) está en crecimiento y uno de los temas relacionados que se discute habitualmente es la mejora en la carga de estos vehículos de una manera cada vez más rápida y ecológica. Si observamos el proceso de suministro desde la fuente de alimentación hasta la batería del EV podemos dividir en 3 los elementos que la componen; estación de carga, el cable y el cargador de a bordo.

···

<<Domina la elección perfecta. Descarga la Guía Esencial de Fuentes de Alimentación AC-DC y DC-DC>>

···

La estación de carga y el cargador de a bordo

1. La estación de carga

La estación de carga proporciona la fuente de alimentación, ya sea de corriente alterna (AC) o continua (DC). Existen tres niveles de estaciones de carga actualmente en el mercado:

• Nivel 1: Fuente de carga de 120 V/230 V AC con una intensidad entre 12 y 16 A. Esta es la opción de carga más lenta y adecuada para instalar en áreas residenciales o aparcamientos privados con disponibilidad de carga durante la noche que le permite cargar durante un número elevado de horas. Puede tardar entre 12 y 17 horas en cargar al máximo una batería de 24 Kwh.
• Nivel 2: Fuente de carga de 230 V AC con una intensidad entre 15 y 80 A. Este es un método de carga más rápido en comparación con el nivel 1. La mayoría de las estaciones de carga públicas que se encuentran en centros comerciales u oficinas son de nivel 2, que brindan un servicio de carga de potencia de rango medio. Puede tardar alrededor de 8 horas para cargar al máximo una batería de 24 Kwh.
• Nivel 3: Fuente de carga de 200-425 V DC. Esta es la opción de carga más rápida por lo que habitualmente se denomina "Fast Charger" y que puede cargar la batería completamente en un plazo entre media y una hora.

 2. El cargador de a bordo (OBC – On-Board Charger)

El OBC se encuentra dentro del vehículo y su función es convertir el voltaje de entrada a uno adecuado para recargar la batería. El OBC común convierte AC a DC e incluye las fases PFC (Power Factor Correction) y DC/DC. El objetivo de un PFC es transformar la corriente de entrada en una forma de onda sinusoidal que esté en fase con la tensión de red, reduciendo los armónicos de la red eléctrica y mejorando el factor de potencia para cumplir con varios estándares internacionales. En segundo lugar, el PFC genera una salida regulada de tensión para alimentar el convertidor DC/DC. Para una fuente de carga DC, el OBC convierte el DC de alto voltaje a uno adecuado y carga directamente la batería, evitando pérdida de energía o la distorsión de la conversión que se produce en AC a DC.

Esquema de cargadores

El Reto del Diseño de la Fuente de Alimentación

Dado que las estaciones de carga se instalan principalmente al aire libre, se enfrentan a desafíos comunes, como los cambios de temperatura y la impermeabilidad al polvo. Además, el suministro de potencia debe cumplir con requisitos como:

• Resistencia a vibración (OBC)
• Fluctuación de voltaje y protección de sobretensión
• Fiabilidad
• Otros requisitos específicos

La Solución en Diagrama de Bloques de Cincon

A continuación se muestran algunos diagramas de bloques que son las soluciones a las diferentes fuentes de carga que se han descrito anteriormente:

1. Solución a Fuente de Alimentación de AC

Esquema de Solución de Fuente AC

Las fuentes de alimentación de AC/DC de Cincon tiene múltiples características que se adaptan perfectamente a los requisitos de las estaciones de carga:

• Eficiencia hasta 94,5%
• Aislamiento hasta 4000 VAC
• Rango de entrada entre 80 – 264 VAC
• Inmunidad EMC de acuerdo a EN55032/EN55035
• Temperatura de funcionamiento hasta entre  -40 y 85 ºC

Modelos de fuente de alimentación para cargador AC

2. Solución a Fuente de Alimentación de DC

Esquema de Solución de Fuente DC

Para la fuente de alimentación de corriente continua, Cincon tiene una serie de convertidores DC/DC con alto voltaje de entrada de entre 200 - 425 VDC. Otras características son las siguientes:

• Rango de potencia de salida de 75W a 750W
• Aislamiento 3000 VAC
• Temperatura de funcionamiento entre -40 y 105 ºC
• Eficiencia hasta 91%
• Funcionamiento en paralelo disponible

Modelos de fuente de alimentación para cargador DC

Para cumplir con los requisitos de alta confiabilidad y rendimiento en las aplicaciones de carga de EV, el diseño de la fuente de alimentación debe satisfacer las necesidades de la demanda del mercado.

Más Información sobre Sistemas de Alimentación

Cincon es diseñador, fabricante y proveedor global de productos de conversión de energía como módulos de potencia AC-DC, convertidores DC-DC y LED drivers para los mercados del vehículo eléctrico, industrial, médico... El catálogo Cincon comprende alrededor de 25.000 productos, que cumplen con los estándares de seguridad mundiales mediante certificación a través de laboratorios externos. Venco representa a Cincon en España y Portugal. ¿Estás pensando en añadir una fuente de alimentación a tu proyecto? Pregúntanos sin compromiso y nuestro especialista en Sistemas de Alimentación te aconsejará en la mejor solución para ti y si lo necesitas te asesorará durante el desarrollo del proyecto. [post_title] => Soluciones de Alimentación en el diseño para Carga de Vehículo Eléctrico [post_excerpt] => [post_status] => publish [comment_status] => closed [ping_status] => closed [post_password] => [post_name] => soluciones-de-alimentacion-diseno-carga-vehiculo-electrico [to_ping] => [pinged] => [post_modified] => 2024-01-10 14:21:03 [post_modified_gmt] => 2024-01-10 13:21:03 [post_content_filtered] => [post_parent] => 0 [guid] => https://www.vencoel.com/?p=5175 [menu_order] => 0 [post_type] => post [post_mime_type] => [comment_count] => 0 [filter] => raw ) [4] => WP_Post Object ( [ID] => 5369 [post_author] => 5 [post_date] => 2023-01-26 14:35:51 [post_date_gmt] => 2023-01-26 13:35:51 [post_content] => La tecnología LoRa (Long Range) permite el desarrollo de redes IoT  que cada vez son más demandadas. Para ponerlas en marcha es necesario disponer de una solución que optimice el consumo energético. Además, el alcance de la red tiene que ser amplio para abarcar a todos los dispositivos. En este artículo explicaremos un caso real de la instalación de un gateway para una red LoraWan. Seguramente has oído hablar de LoRa o LoRaWAN, pero si no es así o quieres saber más te recomendamos que antes de seguir leas el artículo "Qué es LoRa, cómo funciona y características principales" que le dedicamos recientemente y donde explicamos las bases de esta tecnología.

La importancia del entorno

A la hora de decidirse por un gateway para un proyecto, es fundamental comprender el entorno en el que se colocará. Independientemente de la ubicación, interior o exterior, hay factores externos al dispositivo que afectarán a su rendimiento. Para una solución que vaya a estar dentro de un edificio, las características del edificio son de suma importancia para la optimización de esa solución. Existe un método sencillo que proporcionará los datos necesarios para planificar y preparar un despliegue óptimo: el mapeo de señales o signal mapping. A continuación explicaremos el "por qué" y el "cómo" y algunos consejos importantes para planificar un proyecto de IoT en interiores.

¿Qué es el mapeo de señales en edificios y por qué es importante?

El concepto no es nuevo ni desconocido, pero su importancia es determinante. Conocer el entorno es crucial en toda implantación, ya que ayuda a determinar el número de gateways necesarios y su ubicación óptima para dar cobertura total al proyecto. Para evaluar cómo se propaga la señal de radiofrecuencia por la infraestructura del edificio, es necesario realizar mediciones en una serie de puntos de control. Al generar una muestra de puntos de datos suficientemente grande para el dispositivo transmisor, manteniendo el dispositivo receptor estático, se pueden extraer conclusiones sobre cómo afecta el propio edificio a la propagación de la señal. De este modo, es posible predecir la calidad de recepción de la señal para distintos escenarios de despliegue. Esta información ayudará a planificar la red y a colocar el gateway o gateways.

¿Qué hay que tener en cuenta?

Hablando de edificios, hay varias consideraciones que hay que tener en cuenta. La propagación de señales en edificios no se ve afectada por fenómenos naturales como la nieve, la lluvia, la niebla, etc., pero debido a la diversidad de edificios, su tamaño, estructura, ubicación y diferentes tipos de materiales de construcción, puede variar ampliamente en función del escenario concreto.

Factores a tener en cuenta en un edificio

Debido a todos esos factores y obstáculos, la señal no puede radiarse en "línea recta". Esto hace que se crea una estructura multitrayectoria de distribución de la señal mucho más compleja que la que haría falta en un campo abierto. Los cálculos deben tener en cuenta la atenuación de la señal cuando atraviesa las paredes de los edificios. Para las mediciones en exteriores hay que tener en cuenta la atenuación en función del entorno (zona de visibilidad directa, zona urbanizada, centro de ciudad) y para las mediciones en interiores, el tipo de edificio (edificios de ladrillo, edificios prefabricados, rascacielos). Esto determinará la colocación correcta del gateway y si es necesario instalar más de uno. En otras palabras, los modelos que describen la propagación de la señal deben tener en cuenta las siguientes características:

• La geometría influye de forma significativa.
• En la mayoría de los casos no es posible utilizar modelos de distribución sencillos, normalmente se necesitan modelos multitrayectoria.
• Los modelos deben tener en cuenta la penetración de la señal a través de las paredes y suelos de los edificios.

Modelos de distribución de señales

La clasificación de los modelos de distribución de señales en interiores es: Modelos deterministas: los modelos deterministas más utilizados para predecir la distribución  de la potencia de la señal en los edificios son los modelos basados en el principio de la óptica del haz de distribución. Estos modelos aproximan la onda electromagnética a un haz que se propaga en la dirección de su vector normal. Modelos empíricos: los modelos empíricos describen la distribución del nivel de señal mediante ecuaciones empíricas creadas a partir de múltiples mediciones. En caso de que la distribución de las particiones (paredes, suelos, muebles) sea homogénea o no dispongamos de una base de datos para su ubicación y parámetros, es conveniente utilizar el modelo One-slope. Este modelo simplificado describe la propagación de la señal como una onda esférica, cuyo nivel disminuye linealmente con el logaritmo de la distancia en un espacio homogéneo, provocando pérdidas de señal proporcionales al número y propiedades de las barreras. Modelos semi-empíricos: En los casos en que las antenas de las estaciones base de los edificios están situadas en largos pasillos que provocan un efecto de guía de ondas o en los casos en que hay distintos tipos de paredes y habitaciones de diferentes tamaños, la precisión del modelo one-slope es insuficiente. Entonces es necesario utilizar modelos semiempíricos más precisos que tengan en cuenta la ubicación específica de las paredes y los suelos. Modelos semi-determinados: Estos modelos han surgido como resultado de los esfuerzos por combinar las ventajas de los modelos deterministas y empíricos. Suelen basarse en modelos de haz complementados con fórmulas empíricas o bien abordan la cuestión de la propagación de la señal por medios completamente distintos, como el modelo XYZ. Modelos híbridos: Combinaciones de modelos utilizados para cálculos complejos y alta precisión.

Hagamos un experimento

La teoría que hay detrás del mapeo de señales es muy amplia y demasiado técnica para el aficionado medio al IoT, por lo que resulta aburrida. Por eso no nos centraremos tanto en ella. En su lugar, hemos realizado un experimento de campo para ilustrar el proceso. Para realizar las pruebas, estamos utilizando WisGate Edge Lite 2 como gateway interior y el WisNode Button 4K para proporcionar datos de muestra.

El gateway WisGate Edge Lite 2 junto al WisNode Button 4K usado en el mapeo

En cuanto al edificio, usaremos un enorme edificio de 4 plantas de construcción robusta, con estructura de acero, paredes gruesas de ladrillos y hormigón, y muchas habitaciones, todos ellos elementos potenciales perturbadores de la señal. En la figura se puede apreciar el edificio de pruebas que fue construido en 1964. Como se puede apreciar, la construcción de esa época dista mucho de las soluciones constructivas modernas.

Edificio dónde se instalará el gateway

Pero esto es bueno para el experimento. ¿Por qué? Los procesos de construcción actuales se adaptan a las nuevas tecnologías, tanto en el propio edificio como en posibles actualizaciones a edificios inteligentes. Los edificios se construyen ahora con la tecnología en mente, no solo con las modernas técnicas y materiales de construcción, sino con la posible automatización y mejoras en su interior. Pero también es posible modernizar edificios antiguos sin grandes cambios estructurales. Este es el verdadero reto, y por eso este edificio es el ejemplo perfecto. Dentro de un edificio como éste, con una forma cohesionada y sencilla, la posición natural del gateway sería en el centro. El WisGate Edge Lite 2 se coloca en el centro del pasillo principal de la segunda planta, montado en la parte superior de la pared, cerca del techo, con la antena apuntando hacia arriba. El WisNode Button 4K servirá para medir los puntos de control que nos permitirán conocer el rendimiento de la señal en todo el edificio.

Inicio de la mediciones

Como se ve a continuación, los puntos de control (CP) 1, 2 y 3 se encuentran en el primer piso, mientras que el gateway queda arriba. Concretamente, los puntos se encuentran al principio del pasillo, en el centro y en el otro extremo. Como referencia, la longitud del pasillo es de 63 m de media, 3,5 m de ancho y 3,5 m de alto. Según las mediciones realizadas, tenemos la mejor señal en el CP 2, ya que queda justo debajo del gateway. Lo sorprendente es que incluso los dos puntos más alejados tienen buena señal, a pesar del grueso techo de hormigón que separa el nodo del gateway.

Medidas en la primera planta

En el segundo piso se encuentras los puntos de control CP 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 18, 20, 21 y 22. El gateway se encuentra en esta planta, en medio del pasillo. En esta planta, las mediciones tienen el mejor rendimiento debido a la proximidad del gateway y el nodo. En los puntos de control 6, 11 y 13 se observan ligeras perturbaciones de la señal. Sin embargo, estas perturbaciones no provocan la pérdida total de la comunicación.

Medidas en la segunda planta

Los grandes resultados de la segunda planta eran de esperar. Ahora se analizará un piso más arriba. En el tercer piso, se miden los CP 23, 24, 25, 26 y 27. El gateway queda por debajo, en la segunda planta. De las diversas mediciones realizadas, se concluye que la mejor calidad de señal se obtiene justo encima del gateway, es decir, en el CP 25. Sin embargo, eso no significa que la señal sea mala en el resto de puntos de control, no hay pérdida completa de la señal en ninguno de ellos.

Medidas en la tercera planta

Dejando el gateway en el centro de la segunda planta, nos desplazamos a la cuarta planta para medir en los puntos de control 28, 29 y 30. Los mejores resultados se reciben en el punto de control 29, que de nuevo queda justo encima del gateway. Justo debajo o justo encima del gateway, los obstáculos entre ella y el nodo son menores, por tanto se encuentra la mejor señal.

Medidas en la cuarta planta

En un edificio con una forma unificada y recta, como el del ejemplo, la cantidad de hormigón, estructuras y otros posibles perturbadores de la señal se distribuyen uniformemente en el espacio. De las mediciones mostradas hasta ahora se puede concluir que la ubicación óptima del gateway en el interior es en el centro del edificio. Así lo demuestran las mediciones realizadas en todas las plantas. Como se ha visto, justo encima y debajo del gateway en las plantas primera, tercera y cuarta la señal era mejor debido a la menor cantidad de obstáculos verticales. Por otro lado, en la segunda planta, las mediciones fueron las mejores debido a las menores perturbaciones horizontales.

Mediciones con el Gateway en otras ubicaciones

A modo de comparación, también hemos probado a colocar el gateway en otras ubicaciones. Primer caso: Colocamos el gateway en la primera planta, fijado a la pared del extremo sur del pasillo. La medición del punto de control se hizo en el cuarto piso, en el otro extremo del pasillo (norte). La longitud de la diagonal es de unos 65 metros en línea recta a través de las losas de hormigón de cada planta. El valor medio de RSSI es de -107 dBm. Segundo caso: Cambiando un poco las cosas, el Gateway se coloca en el extremo sur del pasillo de la cuarta planta y la medición del punto de control se realiza abajo para medir la otra diagonal. La longitud de la línea es la misma con ligeras variaciones en los obstáculos debido a las pequeñas diferencias en la colocación de las habitaciones en cada planta. El valor medio de RSSI es de -108 dBm.

Mediciones con el gateway en otras ubicaciones (vista frontal)

Según las mediciones, se puede realizar con éxito el despliegue de puntos de acceso LoRaWAN en interiores, incluso en edificios con mucho hormigón y tabiques. Y esto es sólo con un gateway, con dos puede funcionar todavía mejor.

¿Y la cobertura fuera del edificio?

Dejando el gateway en medio del segundo piso, se midieron ocho puntos de control fuera del edificio. La distancia desde el portal hasta cada uno de los CP es de unos 70 metros en línea recta. Sólo hubo un punto de fallo en el CP 8 porque hay otro edificio en línea directa del edificio donde se encuentra el gateway. Éste absorbe un gran porcentaje de la señal, por lo que queda muy atenuada y no es posible recibir la señal. Sin embargo, las mediciones en los otros CP aprueban aunque no sean tan fuertes. Se puede observar que también hay edificios entre otros CP y el gateway, por ejemplo el 2 y el 6, pero allí no hay una pérdida de señal significativa. ¿Por qué? La respuesta es el desplazamiento. El CP2 está más alto que el gateway y el gateway está más alto que el CP6, mientras que el CP8 está más o menos a la misma altura. Este es otro ejemplo de por qué la ubicación es importante. Por lo tanto, si se va a realizar una actividad que necesite cobertura en el exterior de un edificio de este tipo, es mejor prever un gateway exterior adicional para garantizar la recepción de los mensajes.

Pruebas en el exterior

Los resultados

En cada CP pulsamos el botón varias veces (10 para ser exactos), generando varios uplinks, para recopilar datos más completos. En la tabla siguiente se muestra el valor medio de RSSI y SNR para cada punto de control.

Tabla resumen de medidas

Las mediciones realizadas han validado la hipótesis de que LoRaWAN tiene alcance suficiente para funcionar en un edificio grande y de construcción gruesa sin una degradación significativa de la señal. Se ha demostrado que un único gateway puede dar servicio a toda la zona del edificio proporcionando una buena cobertura y nivel de señal. Ampliar la cobertura al exterior en la zona cercana requeriría un gateway exterior, ya que aunque existe cierta cobertura no es óptima. Como era de esperar, la mejor posición para el gateway es el centro del edificio (planta 2, en medio del pasillo).

Más información sobre LoraWan y RAKwireless

RAKwireless es una empresa dedicada al desarrollo y fabricación de soluciones IoT, cuyo objetivo es crear soluciones fáciles de implementar y productos IoT modulares que sean accesibles para todos. RAKwireless dedica parte de su catálogo a productos Lora, ya que esta tecnología permite la creación de redes IoT eficaces con unos costes bajos y un alcance muy amplio. Sin duda, es una tecnología que ofrece una solución eficaz a problemas contemporáneos en distintos sectores. Ya sea en un cultivo o en una ciudad, su comportamiento es excepcional. Venco es proveedor de soluciones electrónicas desde hace 40 años. Pregúntanos sin compromiso sobre cualquiera de los productos de RAKwireless y te asesoraremos en la mejor solución para tu aplicación o proyecto. Vías de contacto:

• Formulario de Contacto: https://www.vencoel.com/contacto/
• Teléfono: (+34) 93 263 33 54

También puedes suscribirte a nuestro newsletter para estar al día de las últimas entradas de nuestro blog y las novedades de nuestros partners, ferias, cursos y otras informaciones del sector: https://www.vencoel.com/blog/   Este artículo es una versión traducida del artículo original: Signal Mapping in a Building: A LoRaWAN Experiment [post_title] => Mapeo de señales en un edificio: Un experimento LoRaWAN [post_excerpt] => [post_status] => publish [comment_status] => closed [ping_status] => closed [post_password] => [post_name] => mapeo-de-senales-en-un-edificio-un-experimento-lorawan [to_ping] => [pinged] => [post_modified] => 2023-02-03 11:32:59 [post_modified_gmt] => 2023-02-03 10:32:59 [post_content_filtered] => [post_parent] => 0 [guid] => https://www.vencoel.com/?p=5369 [menu_order] => 0 [post_type] => post [post_mime_type] => [comment_count] => 0 [filter] => raw ) ) [post_count] => 5 [current_post] => -1 [in_the_loop] => [post] => WP_Post Object ( [ID] => 2030 [post_author] => 2 [post_date] => 2019-01-30 17:15:55 [post_date_gmt] => 2019-01-30 17:15:55 [post_content] => Después de las dos primeras entradas en las que hablamos de sistemas acabados y CPUs para diseños a medida, hablaremos en esta última entrada dedicada a la electrónica de los sistemas de transporte a hablar de los periféricos alrededor del módulo CPU.  

Sistemas de Comunicación

  Una característica importante de los dispositivos electrónicos embarcados en un medio de transporte es la necesidad de comunicar con otros dispositivos dentro del mismo vehículo o con centros de control o gestión fuera del alcance de los mismos.   En el caso de las comunicaciones en el interior de los vehículos, estos equipos utilizan buses de comunicación por cable estándares en cualquier campo de electrónica, como el RS-232, RS-485 o Ethernet, y buses más específicos de los medios de transporte, como pueden ser el CanBus o el Train Communication Network (TCN) para el caso de los trenes, estandarizado como IEC-61375 (compuesto por el Multifunction Vehicle Bus (MVB) dentro de cada vehículo y el Wire Train Bus (WTB) para comunicar los diferentes vehículos)   Cada vez más, se han ido incorporando las tecnologías inalámbricas  al interior de los vehículos, incluyendo tecnologías como Zigbee o WiFi (802.11a/b/g/n) para comunicar los diferentes sensores o dispositivos de control del estado del vehículo, o simplemente para comunicar entre sí los diferentes equipamientos, como los que hemos nombrado en el artículo, para transferir datos a las pantallas de información, imágenes de vídeo de las cámaras, etc.   A su vez, para la transmisión o recepción de información al o del centro de control y gestión, se han usado conexiones Internet seguras a través de las redes 3G/4G (previendo incorporar la red 5G cuando pueda estar disponible).   Hemos visto en la primera parte del artículo diferentes equipos terminados que ya incluían todas estas tecnologías de comunicaciones en su interior, por lo que nos vamos a centrar en las aplicaciones en las que se desarrollan equipamiento a medida.   En estos casos, existen en el mercado una serie de módulos para proporcionar a nuestros dispositivos embebidos (nuestros módulos CPU) de la conectividad que necesiten (algunos de ellos ya hemos observado que integran conectividad WiFi) integrada en la placa base donde insertamos nuestro módulo CPU. Por ejemplo, podemos encontrar los siguientes:  

Familia de módulos Telit xE910

• Adaptada a las exigencias del mercado de automoción
• 28.2 x 28.2 mm. LGA
• 3G y 2G
• Soporte para voz analógica y digital
• Compatible con eCall

   

Familia XBee de Digi

• Diferentes protocolos soportados:
  • Zigbee
  • 15.4
  • WiFi
  • Bluetooth
  • DigiMesh
• Versiones celulares:
  • LTE
  • HSPA

   

Módulos Sparklan WiFi

• Formato Mini PCIe
• 11ac/b/g/n
• Soporte para Linux
• Rango de temperatura militar

   

Sistemas de visualización y audio

  En los sistemas modernos incluidos en los medios de transporte se ha hecho cada vez más importante la visualización de alta calidad en monitores LCD para distintos propósitos:  

• Presentación de información al viajero
• Publicidad
• Vídeo por demanda
• Información de gestión del vehículo
• Navegación GNSS

  Estas pantallas deben cumplir una serie de requisitos para mejorar la visión de la información, como pueden ser altos brillo, ángulos de visión amplios, capacidad de incorporar funciones táctiles, etc. Pero también deben ser resistentes para el manejo, cumpliendo grados de protección elevados y soportes de temperaturas altas.     [caption id="attachment_2037" align="aligncenter" width="230"] TFTs Kyocera con pantalla táctil para automoción[/caption]     En el diseño de nuestro dispositivo debemos decidir, en función del diseño final, si se usa un TFT más panel táctil para integrar en nuestra carcasa (o en un asiento de un vehículo, por ejemplo) o si se usa un monitor conectado a la salida de video de nuestro dispositivo.   [caption id="attachment_2038" align="aligncenter" width="300"]                                         Kit TFT[/caption]   [caption id="attachment_2039" align="aligncenter" width="300"]                             Monitor Open Frame[/caption]     Dentro de las nuevas opciones de displays, aparecen los displays transparentes, como por ejemplo, estos Lumineq® TASEL® de Beneq. Estos displays transparentes con rango de temperatura extendido (-60 ºC a +125 ºC), con soporte de vibraciones y choques, con un 80% de transparencia y un ángulo de visión de 360º son una solución perfecta para los medios de transporte.       Estos displays permiten al conductor tener referencia de datos importantes sin perder la visibilidad. Este tipo de displays se están empezando a experimentar también en aviónica para la representación de los instrumentos de a bordo.   Un caso especial, son los conocidos como Panel PC, que integran en la misma carcasa el PC que podemos utilizar para nuestra aplicación y el monitor para la visualización.  

Almacenamiento de datos/sistema operativo

  El almacenamiento de datos y el sistema operativo en este tipo de aplicaciones, como ya hemos comentado con anterioridad, debe ser realizado en sistemas que soporten las vibraciones, evitándose los discos duros tradicionales por el daño que se producen en los elementos mecánicos.   Centrándonos en los dispositivos diseñados a medida, los módulos PC incorporan memorias Flash embebidas en los mismos para este almacenamiento de datos, y dependiendo de la potencia y circuitos de control de los mismos, soportan buses para conexión de dispositivos de almacenamiento como S-ATA o sockets para conexión de tarjetas tipo SD.  

Sistema operativo

  Dependiendo de la criticidad del dispositivo, en el vehículo (no es lo mismo un sistema para gestionar un avión o un tren que el sistema de video a demanda), el dispositivo ejecutará sistemas operativos en tiempo real o no.   Entre los primeros, encontraremos sistemas operativos de alto coste como WindRiver y sistemas de libre distribución como FreeRTOS o MQX.   En el caso de no necesitar un sistema operativo en tiempo real, se suelen utilizar sistemas operativos como Windows o Linux en máquinas que lleven discos duros, pero lo más efectivo y frecuente es que usen sistemas operativos embebidos, que adaptan su tamaño y código incorporando sólo las librerías necesarias en función del software y hardware utilizado. Entre estos, podemos encontrar herramientas de desarrollo para las placas COM con Windows Embedded, Android o Yocto Linux.   Es muy importante que en las herramientas de desarrollo se incluya el BSP (Board Support Package), que facilita el desarrollo del sistema operativo y la aplicación, acelerando el “tiempo al mercado” (time to market).  

Seguridad

  La seguridad se ha convertido en una de las principales preocupaciones de los desarrolladores de sistemas electrónicos de todo tipo. La proliferación de dispositivos de funcionamiento autónomo conectados a Internet (Internet of Things - IoT), convierte a estos dispositivos desatendidos en objetivo de posibles ataques cibernéticos que pueden inhabilitar nuestro sistema.   Los distintos fabricantes de equipos de electrónica, tanto para desarrollo como acabados, para el entorno de la automoción han desarrollado herramientas que permiten proteger los dispositivos de accesos remotos o locales. Se han generado una serie de herramientas de protección para evitar acceder a los datos y al sistema operativo, tanto en ejecución como en ataque físico a las placas o dispositivos de almacenamiento de datos.   Así, se han lanzado distintas herramientas para proteger los sistemas:  

• Secure Boot. Sólo las imágenes de software firmadas pueden ejecutarse. Estas imágenes pueden, incluso, ser encriptadas
• Almacenamiento de datos encriptado: se encriptan los ficheros de datos localmente
• Puertos protegidos: Evita las “puertas traseras” de acceso al dispositivo a través de consolas serie o el puerto JTAG
• Integridad: Protección tipo tamper y supervisión de la integridad del dispositivo evita los ataques físicos
• Conexiones seguras: Comunicaciones con encriptación SSL, TLS, SSH, seguridad inalámbrica WPA2
• Seguridad basada en dispositivos hardware seguros (TPM) integrados en la placa. Con estos dispositivos integrados, se puede proteger el software del sistema durante el arranque detectando alteraciones del mismo, se puede usar la seguridad TPM para asegurar más las conexiones SSL/TLS

  Ejemplos de este tipo de herramientas de seguridad son TrustFence de Digi o SEC-LINE de Kontron.  

Alimentación y conexionado

  Otro punto importante es la alimentación de estos equipos. Generalmente, se diseñan soportando un rango amplio de alimentación en corriente continua y además debe soportar picos de alimentación generados en el arranque de determinados sistemas (motores, etc.).  

Convertidores DC-DC para aplicaciones ferroviarias

[caption id="attachment_2042" align="aligncenter" width="247"]                            Cincon[/caption]   [caption id="attachment_2043" align="aligncenter" width="267"]                              XP Power[/caption]     También se deben incorporar en el diseño final conectores que soporten las vibraciones para evitar su desconexión en movimiento, con la pérdida de comunicaciones o alimentación del dispositivo. [post_title] => Electrónica embarcada en sistemas de transporte (tercera parte) [post_excerpt] => [post_status] => publish [comment_status] => closed [ping_status] => closed [post_password] => [post_name] => electronica-embarcada-en-sistemas-de-transporte-tercera-parte [to_ping] => [pinged] => [post_modified] => 2019-01-30 16:07:14 [post_modified_gmt] => 2019-01-30 16:07:14 [post_content_filtered] => [post_parent] => 0 [guid] => https://www.vencoel.com/?p=2030 [menu_order] => 0 [post_type] => post [post_mime_type] => [comment_count] => 0 [filter] => raw ) [comment_count] => 0 [current_comment] => -1 [found_posts] => 17 [max_num_pages] => 2 [max_num_comment_pages] => 0 [is_single] => [is_preview] => [is_page] => [is_archive] => [is_date] => [is_year] => [is_month] => [is_day] => [is_time] => [is_author] => [is_category] => [is_tag] => [is_tax] => [is_search] => 1 [is_feed] => [is_comment_feed] => [is_trackback] => [is_home] => [is_privacy_policy] => [is_404] => [is_embed] => [is_paged] => 1 [is_admin] => [is_attachment] => [is_singular] => [is_robots] => [is_favicon] => [is_posts_page] => [is_post_type_archive] => [query_vars_hash:WP_Query:private] => 9bec15916e76a9e8b408f22b4d8b11ca [query_vars_changed:WP_Query:private] => 1 [thumbnails_cached] => [allow_query_attachment_by_filename:protected] => [stopwords:WP_Query:private] => Array ( [0] => un [1] => una [2] => para [3] => como [4] => en [5] => ser [6] => por [7] => com [8] => cómo [9] => para [10] => desde [11] => como [12] => es [13] => de [14] => en [15] => o [16] => eso [17] => el [18] => esto [19] => a [20] => hacía [21] => que [22] => qué [23] => cuando [24] => cuándo [25] => donde [26] => dónde [27] => quien [28] => quién [29] => será [30] => con [31] => www [32] => y [33] => entre [34] => la [35] => lo [36] => este [37] => ese [38] => esa [39] => eso [40] => es [41] => está [42] => esta [43] => asi [44] => así ) [compat_fields:WP_Query:private] => Array ( [0] => query_vars_hash [1] => query_vars_changed ) [compat_methods:WP_Query:private] => Array ( [0] => init_query_flags [1] => parse_tax_query ) )