Cuando oímos hablar de la electrónica del automóvil como área específica de la ingeniería electrónica cabe preguntarse, ¿qué tiene de especial un automóvil para estudiar su electrónica aparte? Los ciudadanos estamos acostumbrados a la electrónica de consumo y tendemos a pensar que toda se podrá producir (y el ciclo de producción comprende diseñar, fabricar y probar) de ese mismo modo.

Sin embargo, un equipo electrónico multimedia o de procesamiento o transmisión de la información destinado a utilizarse en un hogar o pequeña oficina difiere mucho del destinado a un hospital, fábrica, automóvil, tren, aeronave, instalación militar o satélite espacial, hasta el punto de ser impensable su uso en otro entorno. Cada uno de esos escenarios tiene unas condiciones tan diferentes que la electrónica se diseña de manera radicalmente distinta, y una misma empresa o ingeniero se ha de formar y especializar en cada uno de ellos.

Un punto clave y sensible en cualquier aparato electrónico es la alimentación eléctrica. Un equipo de consumo empleará la red eléctrica o una fuente AC/DC estabilizada mientras que un dispositivo de automoción se alimentará de la batería del vehículo. Aunque ambos tengan una misma tensión nominal de 12 Vdc, el de automoción debe estar mucho más protegido frente a perturbaciones eléctricas tales como sobretensión, rizado de alterna o interrupciones. Como no queremos agotar la batería por dejar un equipo encendido, pero tampoco que este se apague si se para momentáneamente el motor, hay que hacer uso de dos líneas eléctricas, la tensión de la batería y la señal de ignition (IGN) o motor en marcha, para que el equipo se apague automáticamente unos minutos después de finalizar el viaje.

Especificaciones ambientales

Todavía más exigentes son las especificaciones ambientales de tipo mecánicas y climáticas. El desplazamiento por una carretera genera unas vibraciones que pueden estropear tarjetas electrónicas, carcasas y especialmente conectores de señales eléctricas. Así mismo, en el interior de un vehículo se pueden medir temperaturas extremas. Si bien un router de oficina se puede instalar simplemente posado sobre una mesa, en un vehículo irá siempre sujeto, a menudo instalado en pequeños huecos; esto hace que se caliente más y que también sea más laborioso sustituir el equipo o su cableado en caso de fallo. En definitiva, muchas condiciones del entorno obligan a construirlo de forma más robusta y más fiable.

Si bien para equipos ferroviarios existe una directiva europea específica, no sucede así con la electrónica de automoción. En su lugar tenemos varias normas emitidas por organismos internacionales, ya sean gubernamentales o de la industria. Los requisitos antes mencionados de inmunidad eléctrica y resistencia ambiental están recogidos, por ejemplo, en las normas ISO 16750-2 e ISO 16750-3 o en el certificado E-mark que es exigido en la Unión Europea.

ITxPT – Tecnología de la información para el transporte público

Actualmente existe una iniciativa de la industria que busca establecer una definición de arquitectura para equipos instalados en vehículos de transporte público. Se trata de la asociación sin ánimo de lucro conocida por las siglas ITxPT. ITxPT (Tecnología de la información para el transporte público) se estableció en 2013 como una iniciativa conjunta entre la UITP (Asociación internacional de transporte público) y el CEN (Comité europeo de normalización) y CENELEC (Comité europeo de normalización electrotécnica). Hoy, ITxPT es una organización global con más de 120 miembros de la industria del transporte público, incluidos operadores de transporte, autoridades, fabricantes e integradores de sistemas de TI.

Proporciona un conjunto común de estándares y especificaciones que garantizan la compatibilidad y la interoperabilidad entre los diferentes componentes de hardware y software utilizados en los sistemas de transporte público. Al adherirse a estos estándares, los fabricantes de routers y los integradores de sistemas pueden garantizar que sus productos puedan comunicarse e intercambiar datos sin problemas con otros productos compatibles con ITxPT, independientemente de la marca o el proveedor.

Esta interoperabilidad es particularmente importante en el contexto del transporte público, donde los diferentes sistemas y dispositivos de los fabricantes y proveedores deben trabajar juntos para brindar una experiencia fluida a los pasajeros. Los estándares ITxPT ayudan a garantizar que el intercambio de datos y la integración entre diferentes sistemas sean fluidos, eficientes y confiables, lo que permite a los operadores de transporte público optimizar sus operaciones y brindar mejores servicios a los pasajeros.

Además, al adherirse a los estándares ITxPT, los fabricantes de routers y los integradores de sistemas pueden diferenciarse en el mercado demostrando su compromiso con la interoperabilidad y brindando a los clientes la seguridad de que sus productos están diseñados para funcionar sin problemas con otros productos compatibles con ITxPT.

Si bien ITxPT no es obligatorio para instalar dispositivos en vehículos de transporte público, se está convirtiendo cada vez más en un estándar en la industria, y es posible que se requiera el cumplimiento de los estándares ITxPT para algunos contratos y licitaciones de transporte público. Muchas ciudades europeas, como Helsinki, París y Estocolmo, han adoptado los estándares ITxPT en sus sistemas de transporte público.

Además, varias iniciativas nacionales y europeas, como el proyecto ELIPTIC, financiado por la UE, están promoviendo la adopción de estándares ITxPT en el transporte público. A nivel mundial, ITxPT también está ganando aceptación, con interés y participación de operadores de transporte y partes interesadas de la industria en otras regiones, como América del Norte y Asia-Pacífico. En 2020, ITxPT firmó un Memorando de Entendimiento con la Asociación de ITS – Sistemas de Transporte Inteligentes de Tránsito de América del Norte para promover la adopción de los estándares de ITxPT en América del Norte.

Requisitos para routers & media gateways

Algunos de los requisitos principales para routers y media gateways son:

1. Arquitectura abierta: deben usar una arquitectura abierta que permita una fácil integración con otros sistemas y componentes de TI en el vehículo.
2. Interfaces estandarizadas: deben usar interfaces estandarizadas, como Ethernet, CAN y USB, para garantizar la compatibilidad con otros dispositivos y sistemas.
3. Cumplimiento de los estándares ITxPT: deben cumplir con los estándares ITxPT pertinentes, como la arquitectura de comunicación ITxPT, que define el formato y los protocolos de intercambio de datos entre los diferentes sistemas de TI a bordo del vehículo.
4. Gestión remota: deben admitir la gestión remota, lo que permite una fácil configuración, mantenimiento y actualizaciones del software del dispositivo.
5. Ciberseguridad: deben incluir sólidas funciones de ciberseguridad, como encriptación, autenticación y control de acceso, para protegerse contra las amenazas cibernéticas y garantizar la privacidad de los datos.
6. Fuente de alimentación: deben estar diseñados para funcionar con la fuente de alimentación del vehículo, que puede estar sujeta a variaciones de voltaje, interferencias electromagnéticas y otras condiciones específicas del entorno de transporte.

Actualmente en Teldat estamos trabajando para sacar al mercado el primer router de Teldat destinado a transporte público con etiqueta ITxPT. Se trata del Celer Max-5G, dirigido al segmento de automoción y el Celer Rail-5G, dirigido al mercado ferroviario.