Redes de Comunicación Automotriz: Tecnologías y Fundamentos

Sistemas de Multiplexado en Vehículos

El multiplexado es una red de comunicación dentro del vehículo cuya función es transmitir una gran cantidad de información por un mismo canal sin interferencias.

Ventajas del Multiplexado

• Reducción del cableado.
• Utilización de un menor número de sensores.
• Reducción de peso (hasta 40 kg).
• Menor coste de mantenimiento y fabricación.
• UCEs (Unidades de Control Electrónico) más pequeñas.
• Mayor fiabilidad, seguridad y velocidad en la transmisión de datos.

Conceptos Clave en Redes de Comunicación

• Emisores y Receptores: Son las UCEs que intercambian información.
• Canal: Puede ser un bus de datos, un cable de fibra óptica o el aire (si es inalámbrico).
• Bus: Es un cable de cobre que puede ser monoalámbrico o bialámbrico.
• Protocolo de Comunicación: Es el lenguaje empleado en la transmisión de datos, que determina el orden de prioridad.

Clasificación de Redes Multiplexadas

Por Velocidad de Transmisión de Datos

Se mide en kbit/s.

Por Tipo de Señal

• Señal Eléctrica: Transmitida por cable.
• Señal Luminosa: Transmitida por luz a través de fibra óptica.
• Radiofrecuencia: Como Bluetooth y Wi-Fi.

Por Tipología de Redes

Pueden ser de tipo anillo, estrella, bus o línea, o árbol.

Gateway

Un Gateway permite intercambiar información entre diferentes redes de comunicación.

Tipos de Redes de Comunicación Automotriz

Red CAN Bus (Controller Area Network)

Transmite datos por impulsos eléctricos en forma de señal cuadrada a través de un bus de datos de dos cables entrelazados.

Protocolo de Comunicación CAN Bus: Campos de Trama

• Campo de Comienzo: Un bit dominante indica el inicio del mensaje.
• Campo de Estado: Determina la prioridad del mensaje.
• Campo de Control: Informa la cantidad de información.
• Campo de Datos: Contiene la información propiamente dicha.
• Campo de Confirmación: Confirma la llegada de la información.
• Campo de Final de Trama: Señaliza el final del mensaje.

Componentes Físicos de una Red CAN

• Buses de datos.
• Resistencias de terminación.
• UCEs (Unidades de Control Electrónico).

Red VAN Bus (Vehicle Area Network)

Similar a CAN, se usa en sistemas que no requieren una alta velocidad de transmisión de datos.

Componentes

• Dos cables entrelazados de cobre.

Red LIN Bus (Local Interconnect Network)

Es una red de menor coste y menor velocidad de transmisión de datos, que utiliza un solo cable. Tiene una estructura de red maestro-esclavo.

Red MOST (Media Oriented Systems Transport)

Transporta datos a través de fibra óptica.

Ventajas frente a Redes de Cable

• Mayor ancho de banda.
• No presenta interferencias.

Tipología

Generalmente de tipo anillo.

Componentes

• El conductor.
• La centralita.

Capas de la Fibra Óptica

• Núcleo.
• Recubrimiento reflectante.
• Camisa negra.
• Camisa de color.

Estados Operativos

• Activación.
• Espera.
• Desactivación.

Tecnologías Inalámbricas en Vehículos

Bluetooth

Los datos se transmiten a través de ondas de radio por aire, con un alcance típico de hasta 10 metros.

Wi-Fi

Transmite a través de ondas de radio que aportan información. La vulnerabilidad a ataques externos es elevada.

Red FlexRay

Transmite a través de cable. Permite la conexión de un mayor número de centralitas a un mismo bus de datos, ofreciendo alta velocidad y determinismo.

Precauciones en el Manejo de Redes de Comunicación

• En cables de fibra óptica, no doblarlos y extremar la limpieza.
• Evitar los picos de tensión.
• No se deben reparar tramos de cables; hay que sustituirlos.
• No debe ser variada la longitud de los cables de redes.